材料專業分析化學課程創新教學

何秀蘭 鄭威 亓淑艷 王繼華

摘 要 文章針對材料專業分析化學課程教學過程中存在的問題，根據課程內容及學科特點，從教學內容優化、教學方法改革及針對性地開設實驗等幾個方面對分析化學課程進行了教學改革探討。把專業特點與課程內容有機結合，可增加學生學習的興趣，提高教學質量，為材料類專業的分析化學教學改革提供有益的借鑒與參考。

關鍵詞 材料專業 分析化學 創新教學

中圖分類號：G424文獻標識碼：A ??DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.04.045

On Materials Analytical Chemistry Curriculum Innovative Teaching

HE Xiulan， ZHENG Wei， QI Shuyan， WANG Jihua

（Materials Science and Engineering， Harbin University of Science and Technology， Harbin， Heilongjiang 150040）

Abstract Aim at existing problem of analytical chemistry course of materials major， the transformation of education of analytical chemistry course is carried through optimizing teaching content， reforming teaching method and establishing experiment specifically on the basis of course content and subject characteristic. The student's interest is increased and teaching quality is improved with organic bonding course content and subject characteristic， and helpful reference and consult are provided for transformation of education of analytical chemistry course of materials major.

Key words Materials major; Analytical chemistry; creative teaching

分析化學是化學的一個重要分支，主要是鑒定物質化學組成、測定組分含量、確定物質的結構及存在形態。①分析化學是哈爾濱理工大學材料類專業的一門重要的專業基礎課程，主要講述定性與定量分析、誤差與分析數據處理及各種滴定分析等內容。材料學專業是研究材料的組成與結構、工藝及使用性能之間相互關系的學科，發展前景廣闊。②③分析化學是材料專業目前開設的課程體系中不可缺少的學科基礎課程之一，對學生專業知識的學習起著承前啟后的作用，與學生的畢業設計、生產實習及就業等方面都有重要聯系。因此該課程的學習對培養人才的思維模式及知識體系的構建起著重要的作用。④目前，我校材料類專業分析化學課程還存在著一定的問題。

1 分析化學課程目前存在的問題

（1）教學內容與人才培養需要脫節。目前分析化學的教學內容與不同專業人才的培養需求不適應。比如我校材料專業中有機高分子專業與無機非金屬專業，兩個專業分析化學課程的理論教學內容與開設的實驗基本相同，未能與各自的專業特點有機結合，學生“學”“用”明顯脫節，導致學生缺乏科學思維分析實際問題。

（2）實驗缺乏針對性。分析化學的實驗教學是整個課程教學中的重要環節，理論教學的大部分知識點及相關原理，在實驗內容中會有所體現。但目前所開設的分析化學實驗均是以完成教學為目的，未針對不同的專業特點開設不同實驗，學生做實驗積極性差，學生只是機械性地完成實驗，未認真思考實驗原理，甚至連實驗報告也不認真總結，只是完成這個學習任務而已。因此，目前開設的分析化學實驗對提高理論教學效果不明顯，學生學以致用的能力也未能有所提高。

（3）教學方法枯燥。分析化學課程的基礎原理與基本理論較多，化學反應繁多，各類滴定曲線及滴定原理復雜，在授課過程中，與相關的材料專業知識很難融合。按傳統的授課方式，過分強調授課教師的主導作用，在課程的講解過程中會使學生感覺課程內容枯燥乏味，束縛學生的思維，導致學生缺乏學習的主動性及趣味性，不但學生學習效果差、效率低，也降低了教師授課的積極性。

（4）評價方法單一。目前我校分析化學課程的考核基本上還是采用期末閉卷考試來評定學生學習效果，通過一張期末測試卷很難全面、公正、真實地反映學生的學習狀況。部分學生在臨考前突擊背筆記、做練習題，即可僥幸過關，不利于培養學生良好的學風。

為激發材料專業學生學習分析化學課程的學習興趣，提高該課程教學效果，培養學生發現問題、分析問題及解決問題能力，提高學生的動手能力及創新能力，針對分析化學課程教學中存在的問題以及專業特點，對該課程進行了創新性教學改革。

2 分析化學課程創新教學

2.1 根據專業特點優化教學內容

對于不同專業，分析化學的教學內容、教學大綱及教學計劃學時的安排應有所不同。首先，針對同層次、不同專業的學生，應先統一界定基本的理論教學內容（此部分占整體知識點的70%左右），這部分內容要求所有學生必須掌握，以保證該門課程的基本原理、基本知識點的教學要求，也方便日后考核。其次，根據不同專業特點，教師可對部分教學內容實行自主性教學（占整體知識點的30%左右），結合各專業的特點界定教學側重點，精細安排教學內容，使學生在掌握基本原理與知識點的基礎上，能拓寬專業知識面，激發學生學習興趣。

例如，第二章誤差、可疑值的處理這部分內容涉及計算，公式多且繁雜，單純依靠講解例題授課，學生會感覺枯燥。在授課過程中，可將相關專業知識引入。例如，學生將來做畢業設計及技能訓練等時，均會遇到數據處理，某些實驗中不可避免地會出現可疑數據。如在測量試樣的抗彎強度時，需要5～6個試樣進行測定并取平均值，某些存在缺陷的陶瓷樣品獲得較低的抗彎強度，此時可以利用分析化學的四倍法與Q值法進行可疑數據的處理，培養學生對實驗結果處理的能力，又提前了解部分專業知識，提高學生學習的興趣。我校材料專業分析化學課程均在大學一年級開設，很多學生對自己的專業方向了解很少，在此階段學生的思維模式、學習態度及今后的職業規劃是非常重要的，因此在給這些學生授課時，結合分析化學課程內容及專業特點，給學生更多的專業指導是非常必要的。

2.2 有針對性地開設實驗

分析化學的基本原理與知識點可通過實驗來驗證和鞏固，在有限的學時內，不能將所有的分析化學實驗都開設。為提高學生專業素質培養效果，在分析化學教學改革中，根據專業特點，對開設的實驗進行了大膽改革。根據現有實驗室條件，有針對性地將所有的實驗項目與專業特點結合起來，盡可能地讓所開設的實驗與專業有聯系，提高學生動手能力、培養創新精神。

例如，吸光光度法這一章的分光光度計相關實驗對于無機非金屬專業是十分重要的，可以利用分光光度計測量無機非金屬光催化材料的吸光度。通過開設此類實驗，使學生掌握分光光度計的基本原理及使用方法，為學生將來做畢業設計奠定良好的理論與實踐基礎。配位滴定法涉及高分子專業的知識點較多，因此相關的實驗高分子專業一定要開設。通過有針對性地開設實驗，將分析化學知識與專業實踐有機結合，在豐富學生專業知識的同時，提高學生的實驗動手技能，培養學生的創新能力，使學生對專業知識產生興趣，也提高了分析化學理論的授課效果。另外，在實驗過程中，注重培養學生實驗數據的處理能力，比如在繪制標準曲線時，可教會學生利用Origin或Excel軟件進行曲線的線性擬合，提高學生微機應用能力及分析數據的準確性，有利于學生綜合素質的提高。

2.3 課堂教學方法革新

課堂教學方法創新不但可以提高教學效果，也有利于創新型人才的培養。分析化學教學方法的改革主要包括如下三方面：首先，分析化學基本理論與原理在實際工業中的應用比較廣泛，因此在授課過程中，教師可以結合自身的專業特長，與生產實際相結合。⑤比如，提出無機非金屬專業學生分析陶瓷粉體質量檢測的問題，并列出解決方案，這里應用了沉淀滴定、氧化還原滴定等分析化學原理，采用學生分組討論形式，提高學生解決問題能力，活躍課堂氣氛，增加師生課堂互動，激發學生學習興趣，調動學生學習主動性與積極性。其次，制作分析化學課程課件，采用現代化教學手段，制作出分析化學課程的課件，利用多媒體進行該課程理論教學，通過圖片、動畫、音頻等豐富課程內容。通過多媒體上課，不但可以加大傳授知識的信息量，開拓學生的視野，還有利于教師及時更新授課內容，方便教師授課。

2.4 建立靈活多樣的綜合考評體系

分析化學課程的考查主要是通過期末考試閉卷方式進行考核（占總成績的60%）。另外，由于該課程的基本原理與知識點均可通過實驗來加深學生印象，因此該課程的實驗尤為重要，實驗成績根據實驗動手能力、實驗報告等進行考核（占總成績的20%）。另外，平時成績由任課老師給出（占總成績的20%），這部分成績主要包括出勤、作業、課堂討論三個方面，尤其是課堂討論部分，主要根據是學生查閱資料整理資料，在課堂上分組討論，理解知識，在討論中培養團隊精神、思考能力及綜合表達能力。通過以上幾方面的綜合成績，建立公平、合理的綜合考評體系。

3 結語

分析化學是非化學專業學生必修的一門重要基礎理論課程，是學生后續課程的基礎，學生掌握其基本原理與內容，提高發現問題、分析問題及解決問題的能力，對其綜合素質的培養具有非常重要的意義。針對目前對材料類專業人才素質的要求，哈爾濱理工大學材料學科在分析目前的教學狀況及專業特點的前提下，對傳統的分析化學課程進行了創新性教學改革，注重專業知識與化學知識的有機結合，不僅使學生掌握了基本的分析化學基礎內容，而且使學生對本專業產生濃厚的興趣，為高等院校材料類專業分析化學課程教學改革進行了有益探索，并提供了一定的參考及借鑒。

基金項目：哈爾濱理工大學教育教學研究項目（項目編號：C201300018）

注釋

① 黃昊文.分析化學課程教學改革與實踐探析[J].當代教育理論與實踐，2011（3）：42-44.

② 顧佳麗，馬占玲.在分析化學實驗中發揮學生的主體作用[J].中國電力教育，2011（213）：147-148.

③ 趙明，白麗明，張文治.“Seminar”教學模式在本科化學教學中的應用[J].教育探索，2014（1）：56-57.

④ 徐錚，周雪.“分析化學”理實一體化教學改革探索與實踐[J].中國電力教育，2012（28）：92-93.

⑤ 吳艷波，李浙齊，鄒恩義.化學化工專業生產實習多元化實踐教學探索[J].教育探索，2009（12）：55-56.