關于創新高校本科分析化學實驗教學的探索

【摘 要】高等學校的根本任務是培養人才，培養具有創新能力的人才是當前本科教學改革的重要目的之一。創新高校本科分析化學實驗教學，可以提高分析化學教學質量，為創新高校本科教學提供有力支撐，為培養具有創新能力的人才提供有效途徑和方法。

【關鍵詞】實驗教學;分析化學;創新

中圖分類號： G642;O65-4文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）22-0127-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.056

0 引言

高校本科分析化學實驗是基礎化學實驗的一部分，內容既要涵蓋分析化學四大平衡等基礎實驗，又要兼顧應用性、綜合性強的創新實驗。傳統的教學模式存在著諸多弊病，實踐性教學環節薄弱、創新意識和能力不強，是目前分析實驗教學中較為突出的問題[1]。針對目前高校本科分析化學實驗教學存在的問題，要改革實驗教學內容，使設計性、綜合性、創造性、研究性實驗內容占整個實驗內容的30%以上;改革實驗方法，使之更加符合實驗科學的規律;改進實驗手段，增加和擴大實驗室開放時間和范圍;提高實驗教學水平，使實驗室成為培養學生創新精神、實踐能力和科學素質的主要陣地[2]。

1 創新高校本科分析化學實驗教學是適應時代發展要求的需要

1.1 提高高等教育質量的需要

伴隨我國高等教育大眾化進程的加快，高等教育的質量問題亦引起社會各界的廣泛關注，推動高等教育改革，提高教育質量的呼聲亦愈強烈[3]。當今中國高等教育發展的重點將進一步集中于質量的保障與提高，提高質量已成為高等教育發展的核心目標、大學創新的主要追求，迫切需要大力加強實驗、實踐教學改革，推進高校實驗教學內容、方法、手段、隊伍、管理及實驗教學模式的改革與創新。

1.2 培養適應時代發展的分析化學人才的需要

目前中國高等教育發展的關鍵詞是“創新人才培養”和“教育質量的提高”，這給高等教育的發展帶來了機遇和挑戰。分析化學實驗應用廣泛，特別是各種檢測機構的日常分析檢測，都離不開分析化學高素質的人才。分析化學實驗如何結合當今社會所需要的人才質量標準，開設適合時代發展的實驗課程，使學生畢業就業后就能快速地適應崗位的需求，是亟待進一步探索的課題。

1.3 提高分析化學實驗室效率的需要

目前教學實驗室以專業甚至教研室為基礎，小而全、重復建設、利用率不高。很多高校為了提高學生的動手能力，在學生尚未掌握理論基礎的情況下，就安排學生進實驗室，往往出現這周已做的實驗下周就不知道如何操作了，這個學期開設的實驗下個學期又全部還給了老師。即使學生勉強完成開設的實驗項目，也根本沒有更多的精力和時間去探討創新實驗，加之中期水平實驗和本科論文時間短，很難收到良好的效果。

2 當前高校本科分析化學實驗教學存在的主要問題

2.1 實驗教學方法難以培養學生的創新精神和創新能力

傳統的教學方法，以老師講授為主，在老師嚴格的要求和指導下，學生按照實驗教科書“照方抓藥”進行實驗。這種教學方式對于培養學生嚴謹的科學態度和過硬的實驗技能是非常必要的，但存在著嚴重的弊端，導致學生重理論、輕實驗，重知識傳授、輕方法掌握，重灌輸、輕主動，重成績、輕能力培養，壓抑了學生的想象力和積極主動學習的意識，難以培養學生的創新精神和創新能力。

2.2 實驗教學內容不能滿足生產實際的需要

目前，教材實驗項目內容偏重于基礎的知識和技能的訓練，驗證性項目過多，研究型、創新型、綜合性項目偏少;對簡單樣品分析實驗較多，而對復雜樣品分析檢測實驗較少;而且實驗進行的訓練與生產實踐嚴重脫節，不能滿足生產實際的需要。

2.3 實驗室管理存在安全隱患

分析化學實驗室的工作，與化學試劑、儀器接觸較多，實驗室安全是第一大事[4]。分析化學實驗屬于大班授課，集中做實驗，每人一套儀器，實驗所需藥品量多，包括硫酸、鹽酸、硝酸、甲醛、石油醚等常用的危險藥品，稍有不慎就可能引發安全問題。學生第一次進入實驗室前的安全教育往往流于形式，雖然實驗室配備了滅火器、沙箱、防火毯、醫療箱等防止意外事故發生的設施，但是學生從未實踐操作，一旦出現事故后果不堪設想。

3 創新高校本科分析化學實驗教學的基本路徑

針對目前高校本科分析化學實驗教學中存在的問題，迫切需要著力從教學方法、教學內容、實驗室管理等方面創新，促進實驗教學環節和產學研相結合，以提高學生的創新精神，培養學生的實踐能力。

3.1 實驗教學方法的創新

一是提高教師的實驗教學方法。教師應靈活運用現代化信息教學方法，運用多種導課方式，吸引學生的興趣[5-7]，譬如可以通過建立師生學習交流的QQ群、微信平臺等，為學生又好又快完成實驗解疑釋惑。教師應從重教轉向側重研究適應學生的學習方法，提升教學的針對性和實效性。學校要有目標、有計劃地推進師資培訓工作，為實驗技術人員提供進修、培訓、研討交流、考察等各種提高的機會。二是提高學生自主學習的能動性。要通過建立分析化學實驗教學網絡平臺，教育引導學生提前預習網絡資料、視頻、課件，促進學生自覺掌握實驗操作流程，激發學生自主學習熱情和創新意識。開展“我做實驗”項目，教育引導學生通過實驗提出對實驗的改進建議和初步設想，提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，并善于從實驗中總結經驗、觸類旁通，為后面的中期水平實驗和創新實驗提供基礎。三是因材施教。針對系統學習了分析化學理論知識的化學班的學生，重點講解實驗的操作步驟以及注意事項，教育引導學生在實驗操作過程發現問題、解決問題;針對沒有開設分析化學理論課程的非化學班的學生，多講解實驗原理、目的和步驟，讓學生明明白白做實驗，真正通過實驗來掌握實驗原理，達到實驗的目的。四是采用多媒體現代化教學手段。通過制作全套的分析化學實驗多媒體課件，并上傳到微信平臺，讓學生實驗前了解掌握實驗儀器、藥品的使用等基本操作技能，激發學生自主學習興趣，提高實驗教學效率和質量。

3.2 實驗內容的創新

一是改革預習考查形式。在實驗正式開始之前，事先準備好15分鐘的實驗預習考查，根據不同的專業，要求學生當場做3至5題關于實驗的題目，可采取筆試和口答的形式，并計入實驗成績，以此可以有效檢查學生預習實驗的情況，教師在講解實驗的時候對不同班級的學生有所側重，真正做到靈活教學。二是推行微型實驗教學。微型化學實驗[8-9]是指實驗儀器小、試劑用量少、便于操作、安全性好、現象明顯的一類實驗。適當開設微型實驗，可以優化教學內容，提升教學內容品質，能夠大幅度地節約實驗的各項成本，增強學生實驗的興趣，縮短實驗時間，減少實驗對環境的污染。三是實施學生自主選取實驗樣品。要按照人才培養計劃中的人才培養目標，針對原有分析化學實驗內容存在的問題，對幾大基礎實驗內容進行重新組合，適當刪減驗證型實驗內容，增加與生產實踐、相關專業緊密聯系的綜合性、創新性實驗。在實驗項目的選擇上，盡量采用人們身邊的生活、生產實踐密切聯系的實驗項目，如在水的總硬度、水中耗氧量的測定，可以由學生自己提供實驗樣品，可以取河水、泉水、自來水等，讓學生真正認識到學以致用的道理，也為學生今后的學習和科研提供參考。

3.3 實驗室管理的創新

一是儀器的管理。實驗室的儀器包括常用的儀器和非常用的儀器。由于分析化學實驗室長期處于一個高酸高堿的環境，一些精密儀器需遠離大實驗室保存。分光光度計、分析天平等精密儀器管理極為嚴格，保存環境應配備抽濕機，保持適宜的溫濕度，并對儀器進行定時維護、校正，以及對每臺儀器的使用情況和性能進行登記。酸、堿式滴定管可固定鐵架臺上，防止存放時損壞，其他常用儀器需按順序依次保存在實驗柜里。此外，在購買儀器時，可適當選用體型小，攜帶方便的現代化儀器，如實驗室經常使用的水浴鍋，就可以使用單獨的水浴鍋，占地小，便于收藏，一般放于學生的柜子里就可以了。二是藥品的管理。既要年度有計劃地訂購強酸強堿等危險藥品，又要適當放寬一般藥品的訂購數量，以保證應對臨時開設的實驗和各種賽事用的藥品需求。此外，還應加強實驗室藥品的安全管理，強化危險品安全意識和突出事件應對教育，防止安全事故發生。

4 結語

高校本科分析化學實驗教學改革的實踐表明，通過改革教學方法、更新教學內容、增設開放實驗、完善考核制度，加強了學生基礎化學理論和實驗技能，調動了學生學習的主動性和積極性，突出了個性發展，培養了學生創新意識和創新能力，真正做到優生優培，因材施教，促進了具有創新精神的高素質化學人才的脫穎而出。

【參考文獻】

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[9]呂玉光，于莉莉，王旭等.分析化學實驗教學中培養學生創新能力的改革[J].藥學教育，2013，29（5）：52-54.