分析化學實驗教學改革的幾點體會

周立清

[摘 要] 現(xiàn)階段，化學專業(yè)的學生大都是通過化學分析化學實驗來達到科學訓練的要求，這種方法不僅可以鞏固學生的理論知識，還能使學生更好地將理論知識應用到實際生產(chǎn)生活中。在對分析化學實驗教學進行改革的過程中，需要不斷激發(fā)學生學習化學的興趣，提高學生對化學課程重要性的認識，使學生以積極的態(tài)度嚴謹規(guī)范地進行化學實驗的操作過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，這也正是課改的目的所在。

[關(guān) 鍵 詞] 分析化學實驗；實驗態(tài)度；實踐操作能力；創(chuàng)新意識

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）10-0170-02

分析化學實驗課程主要以制備樣品或?qū)嶋H樣品的定量為主要內(nèi)容開展，是化學專業(yè)一門實踐性學科基礎(chǔ)課。它與理論課程聯(lián)系緊密，在理論知識和基本原理的指導下進行實際應用操作，旨在鞏固理論知識的同時，提高學生的實踐操作能力。而且，分析化學實驗也是推動大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練的重要途徑。通過實驗技能的培訓、科學實驗態(tài)度的養(yǎng)成以及獨立分析與解決實際問題能力的培養(yǎng)，極力推動和促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。在對其教學模式和教學內(nèi)容進行改革的過程中，應該重點提高學生對化學課程重要性的認識，使學生以積極的態(tài)度嚴謹規(guī)范地進行化學實驗的操作過程，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

一、認識分析化學實驗課程的發(fā)展趨勢

2010年7月，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）年》指出，“高等教育承擔著培養(yǎng)高級專門人才、發(fā)展科學技術(shù)文化、促進社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的重大任務。提高質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務，是建設(shè)高等教育強國的基本要求”。要“支持學生參與科學研究，強化實踐教學環(huán)節(jié)”。分析化學是化學學科的重要分支之一，是化學化工專業(yè)學生的必修基礎(chǔ)課。而分析化學學科的特點決定了其實驗課程比例占總課時一半以上。實驗教學不僅可以鞏固學生的分析化學基礎(chǔ)理論知識，提高學生分析問題的能力，還能使學生以更加嚴謹認真的實驗態(tài)度操作實驗，培養(yǎng)了學生良好的實驗習慣，為學生今后在涉及化學的領(lǐng)域內(nèi)從事理論研究和實際工作打下基礎(chǔ)起著非常重要的作用。

二、認識分析化學實驗課程的重要性，提高學習興趣

分析化學是一門應用性很強的課程，必須要結(jié)合實驗來實現(xiàn)理論聯(lián)系實際。以理論知識為基礎(chǔ)，熟悉和掌握分析方法的基本原理和基本操作。通過實驗課程的學習，學生接受嚴格的基本操作訓練，在動手能力、實驗技能、科學態(tài)度以及分析與解決實際問題的能力上均能有所鍛煉和提高。不僅要培養(yǎng)學生的實驗興趣，調(diào)動學生學習的積極性，還要注重學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

（一）課前準備和預習

在分析化學實驗課程的學習過程中，學生需要熟練掌握每一個實驗的實驗方法。由于課程時間緊張，在課前學生需要花大量的時間準備和預習，預習實驗提高了學生的自主學習能力，撰寫預習報告使學生在進行實驗操作前就已經(jīng)熟悉掌握了整個實驗的基本原理、操作步驟以及實驗結(jié)果等，進而達到實驗課程的教學目的。在詳細掌握和了解實驗原理的環(huán)節(jié)上，學生需要復習和回憶理論書上的一些關(guān)鍵知識點，對理論知識進行加強和鞏固。做好了前期的實驗準備，課堂上再集中或單獨討論以解決預習中遇到的問題。在這樣的條件下，學生再進行實驗操作，就不會覺得盲目無序和乏味。一個好的預習報告應包括實驗目的、實驗原理、藥品器材、簡要的實驗步驟以及數(shù)據(jù)記錄的表格。

（二）實驗內(nèi)容安排

在設(shè)置實驗課程時，要采用先易后難的教學方法，教師可以先教學生操作一些簡單的儀器，比如如何對滴定管進行洗滌以及檢查是否漏氣、如何使用移液管、如何選用容量瓶等等，來鍛煉學生的動手操作能力。教師通過演示這些簡單的實驗，還可以培養(yǎng)學生實驗操作的規(guī)范性，使學生準確掌握實驗技能。教師還可以采用幻燈片演示的方法，與學生進行相互點評，確定實驗操作的正確性。通過設(shè)計實驗，學生了解了實驗的基本原理，可以很好地掌握測試樣品的方法；通過驗證實驗，學生可以對實驗操作過程進行自我評估，并對實驗結(jié)果進行簡單分析，不斷積累實驗操作經(jīng)驗。教師可以根據(jù)實驗的難度對小組人員進行分配，對于簡單易做的實驗可以單人成組，使每個學生都能進行實驗操作，對于難度較大的實驗，可以3～4人一組，相互分工、討論設(shè)計合理的實驗方案，并通過分析比較得到最終的實驗結(jié)果，提高學生學習化學的主動性和積極性。分析化學實驗的實驗內(nèi)容大部分都是測定實際樣品中某些元素的含量，比如測定自來水的硬度實驗、測定食醋中醋酸含量等，這些測定性實驗不僅激發(fā)了學生學習化學的興趣，還使學生充分了解了化學知識與生活的聯(lián)系。

三、嚴格的“量”概念把握

分析化學實驗是解決實際樣品定性和定量分析的問題，因此在分析化學實驗中要始終確立嚴格的“量”“誤差”和“有效數(shù)字”的概念。實驗結(jié)果的準確性依賴于整個實驗過程操作的規(guī)范性。分析化學實驗是一項綜合性較高的實驗，包含很多實驗環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生實驗誤差，通過課前預習和課堂討論，學生可以更加清楚地明白系統(tǒng)誤差和隨機誤差的差異性。一般來說，系統(tǒng)誤差是可以通過校準實驗儀器或改變實驗操作法進行減少甚至消除的；而隨機誤差只要控制在實驗結(jié)果允許的偏差范圍內(nèi)也是準確的。但如果是因為學生在實驗過程中由于操作不規(guī)范引起的實驗誤差是必須要消除的，所以在學生進行實驗操作過程中，教師要嚴格要求學生按照標準規(guī)范進行實驗操作，及時糾正學生實驗操作中存在的錯誤，使學生真正意識到規(guī)范實驗操作的重要性。同時教師還要引導學生仔細觀察實驗現(xiàn)象，及時記錄實驗現(xiàn)象，以獲取準確的實驗數(shù)據(jù)。同時還要對同一樣品進行多次實驗，通過分析比較實驗結(jié)果得出影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“量”的準確把握要貫穿整個分析化學實驗始終，養(yǎng)成嚴謹?shù)摹⒕媲缶膶嶒瀾B(tài)度。

四、嚴謹科學的實驗態(tài)度和習慣

分析化學實驗的準確需要實驗過程中細節(jié)的把握，而良好的實驗態(tài)度是實驗細節(jié)把握的依靠，是實驗順利準確進行的保證。因為我們認為從一開始就培養(yǎng)學生嚴謹科學的實驗態(tài)度和良好的實驗習慣至關(guān)重要。從學生進入實驗室的著裝開始，到儀器藥品的擺放，使用完畢及時歸位，實驗過程中臺面的有序和對儀器的保護措施，到實驗結(jié)束后的試劑儀器洗凈歸位，實驗臺面、地面打掃。實驗態(tài)度也體現(xiàn)在對實驗過程的細致觀察、實驗現(xiàn)象和原始實驗數(shù)據(jù)的準確和實事求是的記錄上。實驗態(tài)度也直接反映了學生對實驗重視的程度。我們認為有了好的實驗態(tài)度，加上規(guī)范的實驗操作，準確的實驗結(jié)果是水到渠成的事情。

五、創(chuàng)新意識的訓練與培養(yǎng)

分析化學實驗不僅可以培養(yǎng)學生的實踐操作能力，還可以提高學生分析問題和解決問題的能力，同時也可培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。分析化學實驗既有驗證性實驗，又有設(shè)計性實驗，兩種實驗可以相互疊加。教師可以根據(jù)學生掌握理論知識基礎(chǔ)的具體情況先設(shè)計一個實驗主題，使學生通過查閱文獻資料設(shè)計出可操作的實驗方案，列出實驗所需的實驗儀器和實驗試劑，并按照實驗步驟進行操作，在實際操作過程中學生與教師可以進行討論，討論重點則是使學生明白該實驗采用該種實驗方法進行分析的原理，在實驗過程中哪些實驗環(huán)節(jié)會對實驗結(jié)果造成誤差以及這些誤差是否在可控范圍內(nèi)等。設(shè)計性實驗需要學生利用所學的理論知識，充分了解實驗的基本原理，并將這些理論知識靈活應用到實驗中，提升了學生收集資料、整理信息的歸納能力，使學生在記錄分析實驗數(shù)據(jù)的過程中通過表達討論表達自己的觀點，提出問題又能夠證明問題，培養(yǎng)了學生敢于質(zhì)疑、勇于探究的綜合能力。

六、實驗課程的考核機制

科學合理的實驗課堂考核機制是提高實驗課堂質(zhì)量的關(guān)鍵。我們的考核也可以圍繞學生對課程重要性的認識，如預習報告的完成及課堂提問對知識點的把握、實驗操作的規(guī)范性和實驗結(jié)果的準確性、實驗態(tài)度，如對實驗細節(jié)的把握、創(chuàng)新意識等這些方面展開。具體可分為平時成績，包括預習報告、課堂提問、操作、實驗報告，藥品試劑擺放歸位情況等。期末成績，包括設(shè)計性實驗、考核實驗，以及一定比例的筆試成績等。科學有效的課堂考核機制提高了學生對實驗課程的重視程度。

七、結(jié)束語

現(xiàn)代分析化學已經(jīng)突破了純化學領(lǐng)域，它將化學與數(shù)學、物理學、計算機學及生物學緊密集合起來，發(fā)展成為一門多學科性的綜合科學。分析化學實驗課程改革涉及諸多方面，我們主要圍繞課程培養(yǎng)目標，重點在學生對課程的認識、對課程的學習興趣提高、實驗操作規(guī)范的準確和細節(jié)把握、實驗態(tài)度和創(chuàng)新意識的訓練和培養(yǎng)等方面闡述我們的體會。我們將繼續(xù)推動以學生為本的課程改革，有效提高學生自主學習、勤思考、勤動手的能力。綜合運用所學的知識和理論，解決實際樣品的分析檢測，提高分析化學實驗課的教學效果，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

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