農牧應用型本科分析化學實驗教學改革探索

劉志景，楊新玲，丁德剛

(河南牧業經濟學院 理學部，河南 鄭州 450046)

農牧應用型本科院校是指以農業、畜牧應用技術類型為辦學定位的普通本科高等院校，以培養農牧技術技能型、復合型人才為使命。隨著社會的進步經濟的發展，人才的供給和需求也在發生著深刻的變化，目前應建立以實踐能力為引領的人才培養新機制，全面促進地方應用型本科高校服務地方區域經濟社會的發展[1]。實驗教學是農牧應用型本科院校教學活動的重要組成部分，是提高學生的實踐能力、創新和綜合素質的重要環節和途徑[2]。

分析化學實驗是依托于分析化學的一門實驗技能課，是適用專業的重要基礎課程之一，是在實踐性教學的指導思想下，以加強學生的基本技能，培養學生的創新能力為目的而單獨設立的一門課程。為提高課堂教學的質量和效果，重點培養學生的基本操作技能，加強學生的動手實踐能力和創新能力，國內外的很多教育工作者對分析化學實驗課程提出了教學改革的思路并進行了相關的探索[3-5]。在教學內容上進行了開放性、設計性實驗項目的研究，通過讓學生自行查閱文獻，自己設計實驗方案完成實驗來提高學生的創新能力[6-9]；引入探究性實驗教學方法，以問題引入，引導學生善于思考，有效分析和解決問題，提高學生的綜合素質[10]；此外，進行了“翻轉課堂”，以學生為主導及主體，提高學生的學習主動性，培養學生的團結協作意識[11]。從我校現有的分析化學實驗教學情況來看，不僅與國內外的很多高校存在差距，也與有我校相關專業的培養目標存在差距。因此，對我校分析化學實驗課程進行教學改革十分必要。

本文首先剖析分析化學實驗教學中存在的主要問題，然后從教學內容、教學方法、以及考核方法等方面進行詳細的探討，并提出與之對應的教學改革建議，以改善分析化學實驗教學質量和效果，達到提高學生綜合素質和創新能力的目的。

1 分析化學實驗教學存在的問題

分析化學實驗作為一門專業基礎課程，一般在大學一年級第二學期開設。雖然學生具有一定的化學基礎，但知識水平參差不齊，綜合運用知識的能力有待提高。結合課程特點、專業培養計劃及我校實際學情，目前我校分析化學實驗教學存在以下三個方面的主要問題：

1.1 教學內容偏向驗證性實驗項目

分析化學實驗的教學內容，絕大多數是經典的驗證性實驗項目，綜合性實驗項目少，沒有設計性實驗。雖然涵蓋了定量分析的儀器和基本操作，但學生往往不太思考，直接按照實驗課本上已有的實驗步驟進行實驗操作，缺少主動學習的動力，創造能力得不到鍛煉。

1.2 教學方法比較單一

分析化學實驗的教學模式采用的是“保姆式”和“灌輸式”的教學方法，要求所有學生按照教材及教師規定的步驟完成，很容易造成思維定勢，進而抑制學生的求知欲和學習主動性，更會大大減弱學生動手操作的濃厚興趣。

1.3 實驗考核缺乏科學、量化標準

分析化學實驗成績由平時成績和期末考試成績兩部分組成。期末考試成績由教師根據學生試卷情況批閱給出；平時成績由于沒有詳細的評分細則，偏向實驗報告的書寫和結果，使得一部分學生為了追求更高的分數而抄襲乃至篡改實驗數據。

2 分析化學實驗教學改革的探索

為更好培養學生實事求是的科學素養以及綜合創新能力，結合課題組多年來從事分析化學實驗教學的經驗，從以下方面對分析化學實驗課程進行教學改革。

2.1 教學內容的改革

依據我校相關專業的培養計劃和教學大綱，科學、靈活選取分析化學實驗課程內容，做到基礎實驗、探究性實驗、驗證性實驗和設計性實驗相結合。

經過改革，我校2019級動物藥學(獸藥)專業分析化學實驗教學內容如表1所示。精選實驗項目，在使學生基礎實驗操作得到鞏固、理論知識得到驗證的同時，實驗技能和實踐能力得到全面訓練和提高；增加設計性實驗“雞蛋殼中CaCO3含量的測定”，5-6名學生為一組，要求其課下查閱文獻，自主設計出與教材不同滴定類型的實驗方案，提高學生的學習熱情和創新能力。

表1 分析化學實驗教學內容

2.2 教學方法的改革

在保留傳統教學模式精華的基礎上引入新的教學方法，從而促進分析化學實驗教學在新形勢下可持續發展。

探究性實驗教學始于問題，推進于問題，歸結于問題。充分重視學生在教學過程中的主體地位，進行探究性實驗教學來激發學生的學習熱情，學生在問題中查閱教材、文獻，串聯知識以得到解決問題的途徑。從表1中選取實驗項目“自來水硬度的測定”作為“翻轉課堂”教學的初步嘗試。利用學習通，創建分析化學實驗課程“翻轉課堂”平臺，教師將教學視頻、實驗室環境等資料上傳至平臺；學生在上課前完成對教學視頻、教材等的觀看和學習，在教師指導下制定具體實驗方案；在課堂上，學生起主導作用，按照實驗方案進行操作，完成實驗數據的記錄和處理；實驗結束后，學生再次觀看學習教學視頻和教材，并進行相關討論和分享，完成實驗報告。“翻轉課堂”的實施增強了師生之間的互動、學生之間的合作，更為后面的設計性實驗項目打下了基礎。

2.3 考核方法的完善

為提高學生學習分析化學實驗課程的積極性、主動性，培養學生的操作技能、創新能力，建立公平、合理的考核方法必不可少。

依據專業培養計劃和實際學情，如表2所示分析化學實驗考核方法由平時成績和期末成績構成。在平時成績中，考勤所占總成績的百分比為5%，遲到、早退會有相應的扣分；實驗預習所占分比為10%，實驗開始前檢查預習情況，實驗講解中通過提問進一步考查實驗預習的深度；實驗操作在所有考核細項中占有的百分比最高，為30%，目的是充分調動學生的學習參與度和主動性，培養其發現問題、分析問題、解決問題的能力；大大降低實驗報告所占比重，降為10%，弱化實驗報告中對實驗數據和結果的關注。在期末成績中，理論考試所占總成績的百分比為20%，以閉卷考試的形式檢查分析化學實驗原理、儀器操作方法、數據處理和分析等方面的能力；設計性實驗考核所占百分比為20%，教師在課堂教學結束前兩周給出實驗項目，學生分組課下查閱資料、設計實驗方案，然后在規定的時間內根據自行設計的實驗方案完成實驗操作和實驗報告。

表2 分析化學實驗考核方法

3 分析化學實驗教學改革的成效

為驗證效果，以我校2019級獸藥專業學生為研究對象實施了上述的教學改革。在課程考核結束后，對學生進行調查結果表明：①分析化學理論和實踐得到了有機結合，學生的動手操作和創新能力有很大提高；②探究性實驗教學和“翻轉課堂”的運用增加了師生互動，培養了學生自主學習和團結協作的精神③設計性實驗項目的開設提高了學生的學習熱情，其在文獻查閱、實驗方案設計、數據分析和解決問題等方面的能力均有很大提高，為后續的畢業設計打下了良好基礎；④全面、科學、合理的課程考核方法，使學生注重分析化學實驗教學的各個環節，其綜合素質得到很大提高。