李會云
摘要: 《無機及分析化學》是我院石化、應化和煤化專業的一門重要的專業基礎課,實驗教學在該課程的教學中起著重要的作用。作者在教學實踐過程中探索了強化該門課實驗教學效果的方式方法。
關鍵詞: 《無機及分析化學》實驗教學教學效果
《無機及分析化學》是我院石油化工生產技術專業、應用化學專業和煤化工專業大一新生所學的第一門專業必修課,是一門理論性強、應用范圍廣的學科基礎課。要學好這門課,實驗教學起著舉足輕重的作用。實驗教學,不僅可以使學生掌握相關的理論知識和基本操作技能,還可以培養學生嚴謹的思維方式、認真求實的學習態度和環境保護意識。
1.實驗教學現狀
通過親身的實驗教學工作,我發現實驗教學過程中學生普遍存在以下問題:實驗態度不端正,不能嚴格按實驗要求進行實驗;實驗基本操作不規范,操作技能水平比較低;實驗過程學生的主動性差,“照方抓藥”,不認真思考;藥品浪費嚴重,缺乏環保意識;高職學生認為自己是高考的失敗者,缺乏應有的自信心。針對上述現狀,我對《無機及分析化學》實驗教學內容和方法進行了一些改革與探索,想以此培養學生的操作動手能力和運用所學知識解決問題的能力,達到強化實驗教學效果的目的。
2.教學內容的選取
《無機及分析化學》這門課的實驗內容主要是分析化學部分的四大滴定和吸光光度法。我在實驗原理講授過程中將原理的實際應用案例結合進來,激發學生的學習興趣和參與實驗的熱情。如重量法的基本原理講解之后,告訴學生化工廠區空氣質量的檢測,其中一項就是空氣中總懸浮顆粒物的測定,測定原理就是基于重量法:抽取一定體積的空氣,將其通過已恒重的濾膜,使懸浮微粒阻留在濾膜上,根據采樣前后濾膜重量之差及采氣體積,計算出總懸浮顆粒物的質量濃度。在四大滴定原理講完之后,我列出化工廠用水及排水需檢測的指標有酸、堿度,硬度,氯離子含量,化學需氧量等都可用滴定方法解決。許多化工生產過程中,對水中氯離子含量要求特別嚴格,氯離子含量過高,對催化劑的活性有毒害作用,氯離子含量的測定常用莫爾法:在中性或弱堿性溶液中,以K2CrO4為指示劑,用AgNO3標準溶液進行滴定。在講解了分光光度法的基本原理之后,介紹了室內污染的“劊子手”——甲醛的檢測主要采用分光光度法,另一類污染物酚類化合物,人類長期接觸低濃度的酚,會引起頭昏、出疹、瘙癢、貧血及多種神經系統疾病,而水中酚含量高于5mg/L時會使魚類死亡。工業廢水中酚含量的測定,也是用分光光度法。通過以上實際應用介紹,消除學生的枯燥感,使學生不再感覺學到的只是一些空洞的理論,而是和現實生活及自己將來的職業息息相關的,從而大大激發學生的學習熱情。
3.樹立環保意識,建立綠色化學的思維方式
利用課余時間組織學生觀看工業“三廢”造成環境污染的短片,使學生意識到環境污染對人類生存的威脅,樹立環保意識,并在課堂上及時引入綠色化學。所謂綠色化學,又稱為環境友好化學,是指在制造和應用化學品時,應有效利用原料,消除廢物和避免使用有毒、危險的化學試劑,并建立環境友好的生產工藝,使化學工業可持續發展。其中美國Stanford大學Trost教授提出的原子經濟性指標是量化綠色化學中的“綠色度”指標之一。通過引導學習,學生意識到化學工業在促進社會發展的同時,也是造成環境污染的“罪魁禍首”。作為準化工人,我們要意識到人類生活環境要改善,就要從自身做起。故在每次實驗前都要認真預習,熟悉原理和實驗步驟,在實驗過程中做到用盡可能少的化學藥品,達到該實驗操作的目的,養成節約藥品、減少浪費的好習慣,也使學生牢固樹立起綠色化學的思維模式。
4.強化具體實驗操作過程
高職院校育人目標是培養高素質、高技能型的技術人才。這就要求高職院校在教學實施過程中注重培養學生的動手能力,而動手能力的培養和提高是通過具體的實驗、實訓獲得的。故在基本操作訓練階段,我將分析天平、酸堿滴定管、錐形瓶、移液管和容量瓶的操作方法給學生演示一遍,然后要求學生用自來水和其他學生粗鹽提純的產品反復練習以上儀器的基本操作直至熟練。我對學生操作中存在的問題及時糾正,并要求學生在練習以上儀器的使用方法時,正確記錄實驗數據,樹立量的概念。分析實驗的結果是否準確,既取決于實驗操作的熟練程度,又取決于數據的記錄是否符合儀器的實際精度,故樹立正確的量的概念非常重要。每一個學生的基本操作技能達標后,方可開始酸堿標準溶液的配制和標定。嚴格的基本操作訓練,為學生的后續實驗打下良好的基礎。
具體的實驗過程中,每個實驗前都給學生幾道思考題,如自來水總硬度測定實驗的思考題:(1)鉻黑T指示劑是怎樣指示滴定終點的?(2)配位滴定中為什么要加入緩沖溶液?(3)用EDTA法測定水的硬度時,哪些離子存在干擾?如何消除?讓學生帶著問題去預習。明白這些問題之后,學生在實驗時就更有針對性。如果實驗過程中出現問題,學生就會自己檢查,小組內部討論來自行解決,而不是馬上去問老師為什么。在完成了實驗教學之后,我讓學生寫出本學期實驗教學的心得體會,學生普遍寫道:通過實驗操作增強了他們的自信心,他們不再害怕化學,不再恐懼實驗,不再覺著自己高考失利,沒有什么前途。學生相信通過三年的學習,一定能成為一名合格的化工人。
5.教學效果
通過實驗教學,學生的動手能力、分析問題的能力明顯提高。我系08級、09級學生參加“化工分析工”技能鑒定,學生嫻熟的操作技能、積極向上的精神風貌獲得了在場領導的好評,通過率達90%以上。
職業教育的舞臺很大,職業院校教師發展的空間也很大,我將繼續探索,為職業教育的明天更美好而努力。
參考文獻:
[1]沈玉龍,魏利濱,曹文華等.綠色化學[M].北京:中國環境科學出版社,2004.
[2]季紅兵,奈遠斌.化工進展[J].2007,26,(5):605.
[3]TrostB M.Science[J].1991,254:1471.