分析化學教學中的案例教學法實踐

摘要：闡述了分析化學教學中的案例教學方法。通過調整教學內容、選擇代表性案例、案例教學法實踐和考核方法改革，強化了學生運用理論知識解決實際問題的能力，有利于提高學生的學習興趣和自信心，培養出能直接面向社會需求的高素質本科生。

關鍵詞：分析化學；教學方法；案例教學

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）03-0224-02

分析化學與無機化學、有機化學和物理化學構成化學化工類各專業及相關學科專業本科教學的必修基礎課，經過十幾年的教學改革，基礎課教學方法已由傳統的一本教材、一支粉筆、一塊黑板的滿堂灌式教學方法逐步改為CAI課件和網絡教學的現代化教學方式，實現在學時數不斷壓縮的情況下，完成教學大綱規定的教學任務的要求。但是，筆者多年的教學經驗發現，如果僅僅是在傳統教學方法上引入多媒體教學方式，勢必造成教師講課速度加快、學生沒有思考的時間而疲于記筆記，最終感覺一堂課下來只對其中的動畫有點記憶；這種教學模式的教學效果仍沒有突破理論與實踐的脫節。針對教學中出現的新問題，我們在分析化學教學中針對性地引入案例教學法，改變教師一言堂的教學狀況，讓學生主動參與教學，體會如何用基本理論解決實際科研生產中的問題，增強學生的學習興趣，最終目的是使學生走入社會能迅速融入實際工作中。

一、調整教學內容，與實際應用相吻合

案例教學法首創于1829年的英國法學界，是指教學者選用實際生活中的典型問題制成教學案例，然后以團體討論的方式，引發學習者思考，提出解決問題的方案，并給予成員真實狀況學習的一種教學方法。該方法在實踐性很強的學科教學中被證明是一種行之有效的教學方法。分析化學是一門實踐性很強的專業基礎課，在教學中引入案例教學法，通過一個或多個完整案例的分析和實踐，讓學生主動參與到教學活動中，將案例作為媒介，輔助學生將學到的分析化學基本原理和方法靈活地用于解決科研、生產中的分析問題，在面對實際的分析工作時能像一個分析化學家那樣思考并解決問題。一個完整的分析案例包括分析方法選擇、試樣采集與制備、樣品分析測定、分析結果數據處理和質量保證與控制幾個步驟，而目前以華東理工大學和四川大學合編的工科分析化學教材為代表的教科書偏重介紹各種分析方法的基本原理與分析測定技術，對于試樣采集與制備、質量保證與控制方面著墨較少。實際分析工作中，由于試樣狀態、組成及各成分含量多寡的復雜性，實際試樣的分析案例不僅是被測樣品的定量分析測定過程，還包括試樣的前處理和實驗結果的后處理。若沿用原有教材內容，學生接觸實際分析化學工作后，由于對實際樣品分析過程缺少全面性了解，就會出現學無所用的情況，對大學教學的實用性和合理性產生落差。所以調整教學內容，使教學內容與實際應用相吻合，讓學生掌握完成一個試樣測定的全面分析流程，是有效實施案例教學的保證。我們根據實際樣品分析程序調整教學內容和次序，將最后兩章“分析化學中的分離與富集方法”和“定量分析的一般步驟”合并，調整至第二章；將分析結果的質量保證和評價調整到誤差及分析數據處理章節，作為第三章；同時增加第二章和第三章的教學學時，學時比例由9%調整到18%。在學生掌握了分析方法選擇原則、試樣采集與制備、分析結果數據處理和質量保證與控制等樣品分析過程的基本要素的基礎上，有針對性地結合實際案例的剖析講授各種分析測定方法的基本原理。實踐結果表明，教學內容調整后培養的學生接觸實際樣品分析任務時，不再只會單一地根據試樣組成選擇分析方法，而是能從樣品的采集、保存、預處理開始全盤考慮分析方案，獨立完成一個樣品的全分析過程，參加工作后能很快獨擋一面開始工作。調整后的第二章和第三章的教學內容見表1。

二、案例的來源與選擇

將案例教學法作為分析化學教學的重要手段，其目的是培養學生面對錯綜復雜的分析試樣，正確選擇分析方法，給出準確可靠的分析報告，以指導生產和科研工作的順利進行。所以案例的來源主要通過兩個渠道：教師科研項目和生產企業具有代表性的典型案例。案例的選擇原則遵循以下條件。首先，案例內容要與教學重點和難點相對應，借助案例輔助教學，讓學生在實際情境中理解、深化分析化學基本理論。通過我們的教學實踐證明，案例教學法顯著提高了學生對基本概念的理解深度。其次，案例的選擇要具有代表性，如選擇在應用化學、藥學等相關領域均能涉及到的原材料、生產排污等樣品的分析案例，可以讓學生在有限時間內了解掌握分析化學在化學化工領域普遍的應用性理論和方法，同時了解分析化學在化學化工領域的特殊地位。案例的選擇還要緊扣社會的發展需求，讓學生感到掌握分析化學技能的緊迫感和重要性。如奶制品中蛋白質和三聚氰胺的分析檢測等。這種案例的引用使學生在學習中既學到了專業知識，又增強了對社會的責任感和使命感。

三、案例教學法實踐

案例教學的方式多種多樣，基本上可分為案例講解型和案例討論型。我們根據分析化學課程的特點，在不同教學階段采用不同的模式。大一化學分析為主的基礎階段，以案例講解型為主；大三儀器分析階段，以案例討論型為主，采用項目參與的體驗式案例教學方法。具體實施方法如下：在案例講解型為主的教學實踐中，教學過程包括三個內容：（1）系統講解基本理論；（2）用問題式方法引入實際案例，或通過案例剖析進一步講解重點和難點概念；（3）從實際案例→基本理論或從基本理論→實際案例進行歸納總結。其中（1）、（2）兩步不分先后，可以在系統講授基本理論的基礎上，再結合理論剖析實際案例；或根據教學需要先提出問題，交代案例概況→講解相關概念→剖析實際案例，讓學生帶著問題學，將所學理論與實際事件有機結合，加快、加深對理論的理解記憶。該階段的案例選擇行業性的成熟案例，以教師講解為主、學生分組討論歸納總結為輔，培養學生在面對科研和生產中的分析化學問題時，能以分析化學家的素質解決問題。在案例討論型為主的階段，學生已具備基本的分析化學知識和技能，很多學生已進入教師的科研組，有些學生已開始關注本專業相關學科的發展動態和熱門問題，所以適宜開展各種互動式的案例討論型教學方法。學生根據科研課題或感興趣的行業問題，從擬定案例題目開始→案例撰寫設計→案例實踐→案例總結。此過程以學生為主，教師作為導航者，將理論教學與實踐案例相融合，讓學生在案例完成的過程中學習相關的基本理論。

四、案例教學考核方法

在將案例教學法引入課堂教學的同時，將案例教學的思路進一步引入期末考試中。大一化學分析期末考試減少了概念性考題的比例，增加了“案例剖析”的新型綜合測試題，重點考核學生靈活運用所學理論知識解決實際問題的能力；大三儀器分析期末考試，針對不同群體學生的情況，考核方法不同。畢業后繼續讀研和繼續從事化學化工類工作的學生，一般在大二開始進入教師課題組，他們也是積極配合、參與案例教學的群體。期末以提交案例報告的形式考核，要求一個分析任務要設計2～3個以上的分析方案，通過實驗驗證后，在案例報告后附結論性報告。針對畢業后轉行和不能認真參與教學的學生，采用以基本概念為主、案例剖析為輔的閉卷考核方法?？己藘热莺涂己朔椒ǖ母母铮饾u改變了學生考前突擊死記硬背、走出考場頭腦一片空白的現象。特別是大三的儀器分析結課考核形式，全面提升了學生積極參與案例教學、主動學習的熱情，使學生的整體素質得以提高。

實踐證明，在分析化學教學過程中開展案例教學，使學生在“了解典型案例-討論解決方法-建立并實施方案”的過程中，強化運用理論知識解決實際問題的能力，有利于提高學生的學習興趣和自信心，培養出能直接面向社會需求的高素質本科生。

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基金項目：天津理工大學教學改革項目[201033]

作者簡介：李乃瑄，女，教授，天津理工大學化學化工學院教師，主講分析化學和儀器分析。