關(guān)于工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)與理論課程一體化教學(xué)的思考

覃愛(ài)苗，杜為林，廖 雷，陳碩平，張發(fā)愛(ài)

（桂林理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

關(guān)于工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)與理論課程一體化教學(xué)的思考

覃愛(ài)苗，杜為林，廖 雷，陳碩平，張發(fā)愛(ài)

（桂林理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

本文主要介紹了工業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程與理論課程的意義，分析了工業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)與理論脫軌的原因，討論了如何將工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)課程與理論課程進(jìn)行一體化教學(xué)的問(wèn)題并提出一些有效的解決措施。

工業(yè)分析化學(xué)；理論課程；實(shí)驗(yàn)課程；結(jié)合

工業(yè)分析研究領(lǐng)域廣泛，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面作用大[1、市場(chǎng)需求多，因此很多高校開(kāi)設(shè)了工業(yè)分析這門(mén)課程。工業(yè)分析分為理論課程和實(shí)驗(yàn)課程兩部分，其中實(shí)驗(yàn)課程是對(duì)理論知識(shí)的理解和加深，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，要上好實(shí)驗(yàn)課程，關(guān)鍵問(wèn)題是如何把實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)有效結(jié)合。

一、工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)課程與理論課程結(jié)合的現(xiàn)狀與原因

目前工業(yè)分析教學(xué)存在的主要問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)課程與理論課程脫軌的現(xiàn)象很?chē)?yán)重。很多學(xué)生理論課學(xué)得很好，但是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ睿挥行W(xué)生動(dòng)手能力很強(qiáng)，但對(duì)其中涉及的理論知識(shí)卻知之甚少。出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，我們結(jié)合本校的情況，認(rèn)為主要有如下幾個(gè)原因。

1.課程安排不合理。一是工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)開(kāi)課時(shí)間較晚，如本校學(xué)生從大三下學(xué)期才開(kāi)設(shè)。學(xué)生的心思主要放在找工作和考研上，對(duì)實(shí)驗(yàn)馬虎了事。因?qū)嶒?yàn)課學(xué)分低，對(duì)學(xué)生評(píng)獎(jiǎng)學(xué)金及畢業(yè)等都不影響，導(dǎo)致學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)課。二是負(fù)責(zé)授課老師不統(tǒng)一，理論課是一個(gè)老師，只負(fù)責(zé)理論知識(shí)的講授，而負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課程的卻是另一個(gè)老師，這必然導(dǎo)致理論與實(shí)驗(yàn)的脫節(jié)。如在乙醇中熒光染料的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，教師在課堂上了介紹物質(zhì)產(chǎn)生熒光的原理、熒光測(cè)試方法以及儀器構(gòu)造。在實(shí)驗(yàn)課程上教師只指導(dǎo)學(xué)生如何操作熒光分光光度計(jì)，沒(méi)有很好地引導(dǎo)學(xué)生深入了解理論知識(shí)，如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)峰值過(guò)高，儀器測(cè)不出具體數(shù)值，實(shí)驗(yàn)老師雖然知道通過(guò)調(diào)小狹縫值或不同的電壓來(lái)測(cè)，但往往沒(méi)有告訴學(xué)生這樣操作的原因是什么，導(dǎo)致了學(xué)生不能將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作很好地聯(lián)系到一起。

2.實(shí)驗(yàn)條件影響。學(xué)校經(jīng)費(fèi)投入不足，實(shí)驗(yàn)儀器不完善，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)受到客觀條件的限制，導(dǎo)致預(yù)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳。例如我們第一屆學(xué)生在做熒光染料測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)，因只有一臺(tái)熒光光度計(jì)，加熱板也不夠，導(dǎo)致很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)儀器的匱乏給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)很大不便，也容易打斷學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的連貫性和學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差大。

3.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作不充分。大部分學(xué)生從來(lái)不提前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，即使老師提到了也不認(rèn)真執(zhí)行，對(duì)本次的實(shí)驗(yàn)原理、步驟、儀器及注意事項(xiàng)一問(wèn)三不知，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)手忙腳亂。另外，有些教師在實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有做到充分準(zhǔn)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題預(yù)見(jiàn)性不強(qiáng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳。

二、實(shí)驗(yàn)課程與理論課程一體化教學(xué)的思考

我校注重學(xué)生在校期間實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)對(duì)工科學(xué)生在以后的工作中起著至關(guān)重要的作用。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，必須把實(shí)驗(yàn)課程和理論課程有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提高學(xué)生獨(dú)立思考、動(dòng)手和解決問(wèn)題能力，滿足企業(yè)對(duì)本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生實(shí)際能力的需求。以下是我們針對(duì)實(shí)驗(yàn)課與理論課出現(xiàn)脫軌的問(wèn)題而提出的一些解決方法：

1.完善課程安排。實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)盡早開(kāi)設(shè)，課程應(yīng)在大一或大二開(kāi)設(shè)，并與理論課程同步，負(fù)責(zé)理論課的老師也要參與負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室課。因工業(yè)分析屬于分析化學(xué)領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)涉及的儀器都比較常見(jiàn)，如滴定實(shí)驗(yàn)中的滴定管，過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中的抽濾儀器，含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)中用到的紫外分光光度計(jì)等，這些儀器在本專(zhuān)業(yè)其他實(shí)驗(yàn)課程中都是最基本的實(shí)驗(yàn)儀器，只有熟練掌握這些儀器的操作和原理，才能順利完成本專(zhuān)業(yè)的其他后續(xù)課程；積極組織一些跟工業(yè)分析有關(guān)的趣味實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣及對(duì)理論知識(shí)的求知欲。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)現(xiàn)象需要理論知識(shí)來(lái)解釋?zhuān)ㄟ^(guò)活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力；實(shí)施理論課程與實(shí)驗(yàn)課程一體化教學(xué)，在老師講授理論課的同時(shí)，向?qū)W生展示儀器操作的圖片，或者直接在課堂上操作一遍實(shí)驗(yàn)儀器。如在講解誤差時(shí)，可以在課堂上展示工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)室用水這個(gè)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)陽(yáng)離子顏色的變化及檢驗(yàn)氯離子時(shí)出現(xiàn)沉淀等，以明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明著實(shí)驗(yàn)用水對(duì)誤差的影響，讓學(xué)生更容易接受所講解的內(nèi)容；把實(shí)驗(yàn)課程學(xué)分提高，要求學(xué)生畢業(yè)前必須修夠一定實(shí)驗(yàn)課學(xué)分，在獎(jiǎng)學(xué)金及獎(jiǎng)項(xiàng)評(píng)估計(jì)算成績(jī)方面把實(shí)驗(yàn)學(xué)分當(dāng)成單獨(dú)的板塊。

2.完善實(shí)驗(yàn)條件，加強(qiáng)師資建設(shè)。學(xué)校繼續(xù)加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的投入，完善實(shí)驗(yàn)條件，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y的建設(shè)。盡量保證每個(gè)學(xué)生都有充分的實(shí)驗(yàn)條件順利完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教師不足的情況，可以采用聘用研究生助理的辦法，我們通過(guò)采取這種方法，既減少了師資不足的壓力，同時(shí)研究生本身也得到了很好的鍛煉，獲得雙贏的良好效果。

3.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作的改進(jìn)。布置實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)任務(wù)，要求每個(gè)學(xué)生完成預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)提出幾個(gè)問(wèn)題作為預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的一部分，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考的積極性。如上面提到的乙醇中熒光染料的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，預(yù)習(xí)內(nèi)容包括如下幾個(gè)問(wèn)題：繪制產(chǎn)生熒光原理圖，在一個(gè)坐標(biāo)軸里畫(huà)出簡(jiǎn)易的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜圖。什么是標(biāo)準(zhǔn)曲線法？簡(jiǎn)短列出實(shí)驗(yàn)步驟和熒光分光光度計(jì)的使用步驟。提出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意的事項(xiàng)。為了回答這些問(wèn)題，學(xué)生將會(huì)聯(lián)系課堂講授的知識(shí)及努力去查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也會(huì)更加認(rèn)真。教師實(shí)驗(yàn)前應(yīng)把實(shí)驗(yàn)中涉及的理論知識(shí)深刻理解及靈活應(yīng)用，同時(shí)有效預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備。如對(duì)鋁及鋁合金中鋁的測(cè)定——氟化物置換-EDTA滴定法這個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師除了把實(shí)驗(yàn)中涉及到的理論如F-置換EDTA原理，pH值對(duì)金屬離子絡(luò)合的影響因素，金屬離子絡(luò)合物顏色變化原因，滴定終點(diǎn)判斷方法，使用混酸的原因等了解透徹，還要把整個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟先做一遍，考慮實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)問(wèn)題的解決方案。如上述實(shí)驗(yàn)，如果照搬實(shí)驗(yàn)教材的方法來(lái)做，實(shí)驗(yàn)藥品用量太大，我們通過(guò)設(shè)計(jì)方案，可以把實(shí)驗(yàn)藥品量減少到1/4，同樣也得到相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。因此實(shí)驗(yàn)前的充分準(zhǔn)備尤為重要，為實(shí)驗(yàn)與理論的結(jié)合起到了至關(guān)重要的作用。

工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)在我校材料學(xué)院已經(jīng)開(kāi)設(shè)兩屆，從第二屆開(kāi)始，學(xué)校在實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中投入了大量資金，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)條件得到了較大改善。調(diào)整理論課程與實(shí)驗(yàn)課程教師的統(tǒng)一，聘用研究生學(xué)生助理，重視實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，通過(guò)這些措施的實(shí)施，教學(xué)效果明顯改善，這對(duì)培養(yǎng)理論知識(shí)豐富、動(dòng)手能力強(qiáng)和工作態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母呔C合素質(zhì)人才具有積極的意義。

[1]王雪梅，胡乃梁.開(kāi)設(shè)工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)的思考[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，1999，（3）：18-19.

[2]許敖敖.處理好理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)系 提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2001，（6）：1-3.

[3]王永剛，齊承剛，朱亞玲.大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的割裂與統(tǒng)一[J].高師理科學(xué)刊，2006，（2）：11.

[4]余心亮，覃愛(ài)苗，廖雷，陳碩平，陳秀麗，張發(fā)愛(ài).研究生教學(xué)助理在工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐[J].桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013：151-151.

G642.4

A

1674-9324（2014）35-0244-02

廣西教育科學(xué)‘十一五’規(guī)劃項(xiàng)目（2010C083，2006C98），廣西新世紀(jì)教改工程（2010JGA031），教育部材料工程研究生卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃。

覃愛(ài)苗（1974-），女，博士，教授，研究方向：納米材料化學(xué)。