分析化學實驗教學改革與實踐

郝玉翠 艾智 孟麗軍

(唐山學院環境與化學工程系 河北唐山 063000)

分析化學是化工及環境專業的一門重要專業基礎課，分析化學實驗是該課程的重要組成部分。通過實驗教學不僅可以使學生掌握分析化學的基本操作技能，更好地理解分析化學的理論知識，而且可以培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。傳統的分析化學實驗有些教學內容重復、陳舊，缺少綜合性、設計性與創新性的實驗,這種情況不利于學生提高分析與解決問題的能力和培養創新意識[1]。

針對上述問題，本論文構建了多層次實驗教學體系，以優化實驗教學內容和改革實驗教學方法，這對調動學生的學習積極性、提高基本操作技能和綜合運用知識的能力以及培養創新意識等都能起到積極作用。

1 建立多層次實驗教學體系

1.1 強化基本操作訓練

分析測定的基本操作是否準確、熟練，直接決定著分析結果是否準確可靠。本文提出的強化基本操作訓練的目的就是使學生的基本操作規范和準確。

在進行其他分析化學實驗之前，首先進行專門的基本操作訓練。基本操作訓練內容如表1所示。在該階段，學生先進行預習，然后由教師演示并詳細解說相關基本操作的要領，并對學生基本操作訓練進行個別指導，以確保每位學生都能正確、熟練地掌握分析測定的基本操作；同時教師還要對相應實驗的精密度、準確度提出具體要求，為后續的樣品分析打下基礎。

表1 基本操作實驗項目

1.2 精選驗證性實驗

以往的分析化學實驗教學中的驗證性實驗較多，且有些內容重復，這類實驗難以激發學生的實驗興趣，也不能調動學生的積極性，因此，需要精選驗證性實驗教學內容，刪除重復、陳舊的部分。精選的驗證性實驗內容既要符合教學大綱要求，又要考慮培養目標。我們精選的驗證性實驗項目如表2所示。這部分實驗同樣要求學生提前預習，教師在講解時要注意將學生所學的相關理論知識和實驗內容相結合，并運用啟發式教學，以調動學生對實驗的積極性。

表2 驗證性實驗項目及相關理論知識

1.3 增加綜合性實驗

在完成基本操作訓練和驗證性實驗之后，學生已經掌握了一定的實驗操作技能和理論知識，此時應適當增加部分綜合性實驗。綜合性實驗涉及到樣品預處理、分析測定、數據處理等過程，其中分析測定過程涉及到滴定分析與重量分析的綜合、滴定分析與儀器分析的綜合以及多種滴定分析的綜合等分析方法的綜合運用。一些開設的綜合性實驗如表3所示。該類型實驗需要學生提前預習實驗指導書及查閱相關參考資料,熟練掌握實驗所涉及的綜合知識和技能；按指導書要求自主進行實驗操作,觀察實驗現象,解決實驗中出現的問題,分析和處理實驗數據,得出實驗結果；教師可做必要的啟發和指導。綜合性實驗涉及到較多的知識和技能，可提高學生綜合運用所學分析化學理論知識和實驗技能的能力。

表3 綜合性實驗項目及相關操作內容

1.4 開設設計性實驗

在學生完成綜合性實驗之后，適當增加設計性實驗。教師根據教學要求提出實驗目的和實驗要求，并給出實驗室所能夠提供的儀器設備、藥品、試劑等實驗條件；然后學生通過查閱資料，根據已學的理論知識，設計實驗方案，擬定實驗步驟、選定試劑和儀器；再由教師對學生的設計方案進行審核，以了解學生的構思，糾正方案中的不合理之處并排除實驗中可能存在的安全隱患；最后由學生完成樣品的預處理、樣品分析、數據記錄與處理、實驗結果討論等內容，開設的一些設計性實驗項目如表4所示。設計性實驗可以很好地培養學生的創新精神和獨立運用所學知識及技能分析和解決問題的能力，還可以激發學生的學習興趣。

表4 設計性實驗項目及設計內容

1.5 增加創新性實驗

實驗室全面對學生開放，學生根據自己的興趣和實驗室現有條件，通過查閱文獻，自主選題，自主設計，自主實驗，并在實驗研究基礎上撰寫出研究論文。教師在該類型實驗中進行適當的啟發引導。這種創新性實驗能更進一步培養學生的創新精神，突出對學生的個性培養，為拔尖人才創造成才條件。

2 改革實驗教學方法

在以往的實驗中，學生比較依賴教師，主動性較差，只求完成任務，不求學有所獲，為此，我們改革了實驗教學方法。

2.1 加強預習環節

加強預習環節可使學生做到心中有數，思路清晰，并轉變被動學習的傾向，在實驗教學中充分體現出學生的主體作用和教師的引導作用。因此，需要加強學生對實驗的預習，對于基礎操作實驗和驗證性實驗，可為學生預習提供相關實驗視頻或仿真實驗課件；教師通過提問的方式檢查學生的預習情況。這樣既能縮短實驗時間，又能提高學生的自學能力，調動學生的主動性和積極性。

2.2 增加實驗討論環節

每次實驗結束后，讓學生對實驗中出現的問題進行討論，分析原因，找出解決問題的方法。這一環節有利于提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，并可以培養學生的思維能力。

2.3 實驗成績考核方法的改革

以往的實驗成績是教師根據學生實驗報告上的分析結果給出，這種考核方式不易調動學生實驗的主動性和積極性。因此，對實驗成績的考核方法進行了改革。實驗成績由平時成績和期末考試成績兩部分組成，期末考試采用筆試和基本操作技能考試相結合的方式。實驗總評成績由40%的平時成績、30%的筆試成績、30%的基本操作技能考試成績3部分構成。其中學生的平時實驗成績由預習、實驗操作、實驗報告等完成情況決定；專門組織期末實驗考試，主要考查學生對實驗理論及實驗技能的掌握程度。這種綜合性的考核辦法，既可以準確考核學生的綜合素質，又能充分調動學生的學習積極性。

3 結論

本文建立了基礎性、綜合性、設計性、創新性多層次實驗教學體系，并對分析化學實驗課程的教學內容、教學方法等進行了改革，將該模式用于我院化工與環境專業320名本科生教學兩學期，不但明顯提高了學生的基本操作技能；而且培養了學生的綜合素質和創新意識，在分析化學實驗教學中具有推廣價值。

[1] 黃勇紅，祝紅，張小紅.教育與職業，2008(27)：85