無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

摘 要:針對(duì)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中存在的問題，從整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加綜合性、設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)比例，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化;通過更新教學(xué)理念，強(qiáng)化學(xué)生主體地位，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性;革新教學(xué)方法，精心設(shè)計(jì)講授方式，培養(yǎng)學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣等方面探討了無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞:無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革與實(shí)踐 實(shí)驗(yàn)綠色化

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)04(a)-0149-01

無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等院校化學(xué)化工及化學(xué)近源專業(yè)如生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等相關(guān)專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，它是無機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)的重要組成部分[1，2]。作為一門獨(dú)立設(shè)置的課程，無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)突破了原無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)分科設(shè)課的界限，使之融為一體，減少簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的重復(fù)，不僅節(jié)約儀器設(shè)備投入、降低了化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)材料消耗，還節(jié)省了教學(xué)學(xué)時(shí)，提高了教學(xué)效率。然而，隨之而來的教學(xué)內(nèi)容增加與學(xué)時(shí)減少的矛盾也凸顯出來。

如何整合現(xiàn)有的教學(xué)資源，探索新型教學(xué)模式，構(gòu)建系統(tǒng)性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性、綠色化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)和要求。近年來，關(guān)于無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方面的報(bào)道[3，4]不少。針對(duì)我院無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，在多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方式和方法進(jìn)行了探索。

1 無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

(1)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單拼湊，缺乏聯(lián)系;(2)技能訓(xùn)練機(jī)械重復(fù)，設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)涉及甚少，不能滿足能力培養(yǎng)要求;(3)實(shí)驗(yàn)綠色化意識(shí)不夠，大量元素性質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)造成藥品嚴(yán)重浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題;(4)教學(xué)模式陳舊，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性不高。

2 整合無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

2.1 增加綜合性、設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)比例

無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)并非無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單疊加，為此我們從宏觀角度加強(qiáng)了兩者間的聯(lián)系，開設(shè)了綜合設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練與培養(yǎng)置于實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行合理整合，并編寫了符合我院特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教材。

該教材以基本技能、綜合能力、創(chuàng)新能力為主線，內(nèi)容包括:基本知識(shí)與基本操作、基本實(shí)驗(yàn)、綜合與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三個(gè)部分，共編入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目25個(gè)。在保證學(xué)生掌握基本技能和熟練使用常用儀器的基礎(chǔ)上，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例，較大幅度的增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，同時(shí)力求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的趣味性、創(chuàng)新性和綠色化。

2.2 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化

作為一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容覆蓋面廣，所需試劑種類繁多，有毒實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目通常也會(huì)有所涉及，若處理不當(dāng)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的有害廢棄物必然污染環(huán)境。我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染的必要性，牢固樹立起綠色化學(xué)理念。

2.2.1 采用綠色化試劑

將同一目的、相同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作同樣簡(jiǎn)便規(guī)范的不同實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相互替代。例如繪制有色物質(zhì)的吸收曲線，其目的在于讓學(xué)生掌握吸收曲線的繪制方法和分光光度計(jì)的工作原理及使用方法，具體是繪制KMnO4溶液吸收曲線亦或是CuSO4溶液的曲線并不重要。基于這種可替代性，我們選用無毒無害的綠色化試劑代替那些毒性大、危險(xiǎn)性大、三廢處理困難的試劑，在達(dá)到相同實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的的前提下，減少了有毒物質(zhì)的使用和排放，從源頭上阻止了污染。

2.2.2 革新實(shí)驗(yàn)方法，推廣微量實(shí)驗(yàn)

有些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)可能本身不具備綠色化條件，對(duì)此可借助實(shí)驗(yàn)視頻、計(jì)算機(jī)仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)或者是微型實(shí)驗(yàn)等方法進(jìn)行解決。如，可以用點(diǎn)滴板代替試管進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，即達(dá)到了相同的實(shí)驗(yàn)效果，降低了實(shí)驗(yàn)成本，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的綠色化。

2.2.3 重視實(shí)驗(yàn)室三廢的處理與循環(huán)利用

實(shí)驗(yàn)室三廢的處理與循環(huán)利用是實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化重要方面，如將“氯化鈉的提純”實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品回收后，可作為“氯化物中氯含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的待測(cè)樣品，而測(cè)定完成后的廢棄物AgCl沉淀可通過鋅片還原生成銀粒，洗滌后將銀粒溶于硝酸制成AgNO3，可循環(huán)使用。重視廢液的無害處理，把它做為教學(xué)內(nèi)容的一部分，這樣不僅能提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和使命感，還能擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 更新教學(xué)理念，改革教學(xué)方法

3.1 強(qiáng)化學(xué)生主體地位，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式過于偏重于教師的講授和演示，學(xué)生只需按要求操作，“照方抓藥”，不用思考，更談不上創(chuàng)新，嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，抑制了學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的積極性。針對(duì)這一問題，必須更新教學(xué)理念，確立學(xué)生的主體地位，讓他們有主人翁的意識(shí)。

3.2 精心設(shè)計(jì)講授方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的講解是必不可少的，關(guān)鍵是講什么、怎么講才能提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的求知欲、積極性。由于實(shí)驗(yàn)前學(xué)生已經(jīng)充分預(yù)習(xí)，教師可以利用提問的方式讓學(xué)生參與到講課中來，而教師的講授重點(diǎn)也要由實(shí)驗(yàn)原理、步驟轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)、注意事項(xiàng)上來。

當(dāng)然，在教學(xué)過程中可針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，采用不同的教學(xué)方式與手段，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。例如對(duì)于一些簡(jiǎn)單的儀器基本操作，像如何用吸量管移取定體積的樣品，酸堿滴定管的使用方法等，可由個(gè)別學(xué)生走上講臺(tái)向其他同學(xué)演示，教師再針對(duì)學(xué)生操作中出現(xiàn)的問題給予指導(dǎo)，即節(jié)約教學(xué)時(shí)間又使學(xué)生印象深刻。

3.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，培養(yǎng)良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣

無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及的基本操作很多，是學(xué)生進(jìn)行后續(xù)課程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中教師要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，及時(shí)糾錯(cuò)、嚴(yán)格把關(guān)。

另外教師還要監(jiān)督學(xué)生認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原始數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)儀器清洗整理、臺(tái)面的清潔情況進(jìn)行檢查，培養(yǎng)學(xué)生良好的科研習(xí)慣。

4 結(jié)語

通過對(duì)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的合理整合，不斷推進(jìn)實(shí)驗(yàn)綠色化，增加綜合性、設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)比例，實(shí)行以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性明顯提高，師資隊(duì)伍在教學(xué)改革中得以鍛煉，積累了教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)質(zhì)量有了較大提高。然而，教育改革是一個(gè)永恒的課題，我們將不斷探索，努力提高無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，形成更為系統(tǒng)、科學(xué)的無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

參考文獻(xiàn)

[1] 李勝清，薛愛芳，康勤書，等.農(nóng)科院校無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課的研究性教學(xué)初探[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010.

[2] 王運(yùn)，董元彥，張方鈺，等.面向新世紀(jì)無機(jī)及分析化學(xué)課程體系的構(gòu)建[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2005.

[3] 楊偉群，奚立民.高職無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J].大學(xué)化學(xué)，2008.