陳 淵 陳憲明 羅濟文 周 能 李家貴
玉林師范學院 廣西玉林 537000
新建地方師范學院應用化學專業分析化學實驗改革探討
陳 淵 陳憲明 羅濟文 周 能 李家貴
玉林師范學院 廣西玉林 537000
根據地方師范學院實際教學情況和分析化學實驗課程的特點,對應用化學專業的分析化學實驗教學內容、教學方法、實驗數據的記錄與處理、實驗課成績考核方法、鼓勵學生參加技能比賽和職業技能鑒定等方面進行了改革與探索。目的是提高教學質量和學生的就業能力,為培養社會需要的高素質實用型人才打下基礎。
應用化學;分析化學實驗;教學內容;教學改革
泛北部灣地區已經初步形成有色金屬、冶金、電力、汽車、機械、建材、化工、糖業、食品和醫藥等現代產業,成為中國繼珠三角、長三角、環渤海灣之后的第四增長極。這對廣西的高等教育改革提出了新的要求,不僅需要研究型人才,而且需要大批應用型人才,更需要既有堅實理論基礎,又有豐富實踐經驗的復合型人才。應用化學是介于化學和化工之間的一門應用型學科,它主要培養具備化學的基本理論、基本知識和較強的實驗技能,并且能在科研機構、高等學校及企事業單位等從事科學研究、新產品和新工藝開發、教學及管理工作結合的應用化學人才。
分析化學課程是應用化學專業的基礎課之一,分析化學實驗是分析化學課程體系的重要組成部分。其主要任務是通過實驗教學,使學生掌握分析測試的基本操作技術、技能技巧及實驗數據和結果的處理方法,鞏固和深化分析化學的基礎理論知識,培養學生嚴謹的工作作風和實事求是的科學態度,提高分析問題、解決問題的能力,為后續課程學習奠定基礎。玉林師范學院是2000年經合并升格為地方本科院校的。師范教育的理念較重。分析化學實驗教學模式適合師范專業,對于非師范專業的應用化學專業就顯得重理論輕實踐了。作為一所剛升本的師范院校,面臨著諸多的挑戰,應該認真思考新形勢下如何建立適合應用化學專業的分析化學實驗教學模式,以保證培養的本科人才質量和相對穩定的數量。幾年來,為減輕激烈社會競爭給學生帶來的就業壓力和提高學生的綜合素質,我們根據本地區的相關化工企業人才需求的目標和要求,結合學院的具體情況,著重對應用化學專業學生的分析化學實驗教學方法與教學手段進行了改革。
我院應用化學專業的培養方案中,分析化學實驗共安排100學時,不包含儀器分析實驗,分兩個學期完成。考慮本學科的系統性、完整性,采取定量和定性分析相結合的辦法。但對于地方院校,為了學生今后能更好地面向生產實際和生活需要,立足于廣西化工資源的綜合利用,服務于廣西的經濟建設,使應用化學專業具有綜合性、邊緣性和應用性,實驗內容應更具針對性和實用性,對實驗內容的選擇和編排都著重于學生能力的培養和就業的需要。根據專業培養目標,結合分析化學理論課程的特點,我們重新編寫了分析化學實驗教學大綱,大綱中特別注重加強學生動手能力、分析問題和解決實際問題能力、創新意識的培養與訓練。在學時分配上主要突出定量部分,保證學生有更多的時間進行定量實驗訓練,我們精選和壓縮了定性分析實驗內容。其中定性分析部分共27學時,安排9個實驗,重點放在未知物分析和混合物分離方面。定量分析部分共73學時,共安排了20個實驗。在定量分析實驗內容的選取上以理論驗證為基礎,在實驗題目的選擇方面,特別重視“量”的概念培養,以培養學生實事求是的科學態度,提高分析、解決實際問題和觀察思維的能力。再加入部分以區位資源材料分析的實際應用型實驗,選擇與工農業生產緊密相關的素材,反映分析化學與工業應用、日常生活密切聯系,體現“應用性”的專業特點和地方性。如硅酸鹽水泥成分的分析,礦石中鋁、錳、鎳等含量的測定等。利于學生以后的就業,教師今后的科研選題和為社會服務。最后增加技能性、設計性、綜合性實驗內容,如混合堿各組分含量的測定(雙指示劑法),保險絲含鉛量的測定,葡萄糖注射液中糖含量的測定,鉻天青S分光光度法測定微量鋁等。
為了規范學生的基本操作,形成良好的操作習慣,強化定量意識,在教學中我們特別注重教師的規范化課堂演示。在課堂上講解實驗理論或介紹儀器性能時,邊講解邊演示,使學生掌握儀器的使用要點和難點。如在介紹如何利用分析天平進行直接稱量和遞減稱量時,教師一邊講解一邊示范,并要求學生熟悉操作規程。對于滴定分析儀器性能及使用過程的講解,教師用滴定管、容量瓶及移液管等進行示范講解,在實驗前還安排學生觀看基本操作實驗錄像,進一步規范操作要領。經過這樣理論和實踐結合演示講解,可以使學生增加感性認識,進一步調動他們學習和掌握技能的積極性,利于提高教學效果。具體實驗時,教師嚴把4關,即實驗預習關、規范操作關、原始數據關、實驗報告關,每關教師都進行記錄。實驗預習報告要求列好表格供實驗數據的填寫,原始數據要按照有效數據的知識正確寫出,特別要強調實事求是的科學態度,杜絕篡改、捏造數據的現象。對于綜合性設計性實驗,教師引導學生查閱相關文獻資料,確定自己的最佳設計方案,擬定實驗步驟。由教師認可后再進行實驗操作。對方案不能通過的學生,要重新設計直到合格為止。學生必須獨立完成實驗的全過程,且對所有的綜合性設計性實驗進行全程操作。實驗過程中,教師要不斷巡回檢查,及時解決學生中出現的問題。實驗結束后應及時總結,不斷探索改進實驗教學方法,提高實驗教學效果。
實驗時,要求學生必須攜帶預習報告,在實驗過程中及時記錄原始數據,實驗結束后由教師檢查后方可離開實驗室;將結果分析及討論記錄在報告上,書寫要求簡明扼要、清楚準確。鍛煉學生的綜合分析能力,使學生養成嚴謹的科學態度。由于經常要對測定數據進行分析和處理,如果使用手工作圖,帶有一定的主觀隨意性,準確程度有限。針對學生在大學一年級學過計算機基礎課,我們在現有的分光光度分析實驗條件下,介紹利用Origin軟件繪制實驗結果圖的具體方法,如吸收光譜、酸度或pH值實驗、試劑用量實驗和標準曲線等。提高了分析結果的準確性,使數據處理與標準曲線的繪制簡單化,還能使學生掌握課程之外的一些數據處理技巧,進一步拓展了學生的計算機軟件應用能力,有助于綜合素質的培養與提高,加強化學化工專業大學生計算機在化學實驗、科學研究、畢業設計與論文等方面的應用能力。
為了使學生的實驗成績能客觀地反映對實驗基本知識、基本技能的掌握程度,我們改革了考試的方式和學生成績的評定方法,根據分析化學實驗課自身特點制定相應的考核方法和評分標準。如第一學期主要進行筆試考試,內容包括定性分析部分的基本知識及部分定量分析的基本原理、注意事項等。成績評定辦法包括兩個方面:一方面是卷面成績,該項成績占期評成績的50%;另一方面是平時成績,這項成績占期評成績的50%。該項成績又包含兩部分:一是平時實驗,著重考核學生在平時實驗中的基本實驗技能、分析操作的準確性以及儀器的使用、操作規范、儀器維護和學生對實驗中出現的異常現象進行分析處理的能力等。二是實驗報告成績,實驗報告項目是否全面、正確,數據記錄是否合理、數據處理是否正確。第二學期期末進行操作技能實驗考試,該項成績占期評成績的80%,平時成績占10%,實驗報告成績占10%。操作技能實驗考試內容包括固體試樣的稱量、溶解、定容和定量轉移、酸堿滴定、絡合滴定等。考試時每組6~8人同時進入一個實驗室,由3~4位主考教師進行考核,每位教師負責2位學生的考核。學生需要在規定時間內給定題目的情況下,在實驗指定位置上完成操作考試,監考教師在旁邊根據每一步操作要領的評分細則打分。學生參加基本操作考核大大提高了操作能力。
學生熟練的動手操作技能是用人單位分析檢驗崗位非常重要的能力要求。為此,我們在分析化學實驗課程結束后組織大學生實驗技能比賽,安排教師指導學生訓練,由分析化學課程組教師組題并出任考評員,獲勝者按3個等級予以獎勵,并從中挑選部分學生再進行培訓,參加廣西高校大學生化學實驗操作技能比賽。學生參與的熱情非常高,學生為了取得好成績提前主動進行訓練。競賽激發了學生主動學習的積極性,學習上變被動為主動,大大提高了動手操作能力。學生在廣西區的比賽中也屢獲好成績,為學院爭取了榮譽。
企業要求在分析檢驗崗位工作的人員除具有一定的動手操作技能,同時應持證上崗。為此,我們組織和指導學生參加化學檢驗工的職業資格鑒定培訓和考試,使他們在學校及時學習、掌握與所學專業相關的技術,提前了解和掌握專業知識在當前生產中的技能要求,在校期間就積累“工作”經驗,縮短就業上崗后的適應期,以適應目前經濟高速發展對應用型人才的需求。實踐證明,持有化學檢驗工職業資格鑒定證書的學生在求職過程中更受用人單位的青睞。
在分析實驗教學過程中教師需要調整實驗內容,突出實用性和地方性;改進實驗教學方法,強化基本功訓練;抓好實驗數據的記錄與處理,培養學生嚴謹的科學態度;改革實驗課成績考核方法,全面考核學生的實驗能力;鼓勵學生參加技能比賽和職業技能鑒定,增加學生就業渠道。這樣就會幫助學生打好基礎,提高就業能力,為廣西北部灣經濟區的發展、為西部大開發培養出合格的應用化學人才。
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The exploration of teaching reform to chemistry analysis experiment course for the applied chemistry major in local normal university
Chen Yuan, Chen Xianming, Luo Jiwen, Zhou Neng, Li Jiagui
Yulin normal university, Yulin, 537000, China
Based on the actual teaching situation of local normal university and the course features of chemistry analysis experiment, the teaching reform and explorations of the applied chemistry major were carried out in teaching content, teaching method, recording and processing experimental data, encouraging students to attend skill competition and vocational skill identif cation in the chemistry analysis experiment teaching process. The aim was to improve teaching quality and student's employability abilities, for creation to form a basis for the sort of students which trains applied personnel of higher quality for society.
applied chemistry; chemistry analysis experiment; teaching content; teaching reform
2011-02-15 稿件編號:1102029
陳淵,碩士,高級實驗師。
本文系新世紀廣西高等教育教學改革工程項目“地方高校分析化學實踐教學體系的構建與實踐”研究成果(編號:GXJG2009C069)。