應用型人才培養模式下水分析化學課程的 教學改革與實踐

代雨航 (長春建筑學院，吉林 長春 130600)

0 引言

水分析化學是一門理論與實際結合緊密的課程，主要是對水及水中雜質進行定性分析及定量分析。對于給水排水科學工程專業具有極其重要的地位，在水處理和環境污染治理及檢測工作中的“眼睛”和“哨兵”。

水分析化學課程針對我校給水排水科學工程專業第二學年的上學期開設，總學時72學時，其中實驗占總學時的三分之一，課堂理論課程48學時。除此之外，給水排水科學工程專業學生還需要學習無機化學、有機化學、物理化學課程。水分析化學的學習目的，要求學生掌握水質分析指標的基本概念、理論和分析方法，能夠獨立解決實際工程應用中的水質分析問題。著重鍛煉學生的實踐能力，培養嚴謹的科學態度，為日后工作打下夯實基礎。

水分析化學課程從水質指標和水質標準開始介紹，根據國家《生活飲用水衛生標準》中的水質指標引出相應的測試方法及條件，具體介紹了酸堿滴定法、絡合滴定法、沉淀滴定法、氧化還原滴定法、電化學分析法、吸收光譜法、色譜法、原子光譜法等方法的基本原理及使用條件[1]。水分析化學通過課堂理論教學和實驗實踐教學，讓學生充分掌握了四大滴定方法，以及儀器分析法的原理、概念和基本操作能力，讓學生能夠擁有獨立分析問題及解決實際問題的能力。

1 水分析化學課程教學方法的改革

以往傳統課堂模式難以滿足現在00后的學生，容易產生厭學情緒。課堂教學亦跟隨時代發展，勇于嘗試新鮮有趣的教學方法，帶領學生在玩中學，學中記，做到當堂內容即時消化吸收。

1.1 以案例引導教學

如在水分析測量的質量保證章節的學習過程中，可以做情景模擬：6-8人作為一個檢測小組，要求檢測松花江的水樣，會選取哪幾個取樣點？取水多少？如何保存？如何選擇分析方法？如果有人對檢測結果提出質疑，將如何應對？

從這樣一個情景題中，學生就可以將水分析測量的質量保證這一章中的所有知識點串聯在一起，記憶深刻。在學習的過程中盡量淡化理論，強化應用，可以極大的激發學生的學習興趣。當學生認清自己的專業，了解自己未來可能從事的職業，這將激勵他們認真學習專業課、提升專業技能，教學效果非常好。

在后續學習具體容量滴定法時，如學習第四章絡合滴定的時候，可以做情景模擬：某地居民反映當地水質差，燒水時水垢多，洗衣服洗不干凈，衣物發硬，6～8人作為一個檢測小組，實驗員將如何對該地水樣進行檢測？

情景模擬的主要目的是將問題從理論化轉向應用化模式，更能夠激發學生的興趣點，學生更清楚課程的實際應用過程[2]。也能夠幫助學生更好的體驗職業能力，培養職業素養。使學生從過去的依賴性學習狀態，轉變為主動探知主動學習。

1.2 充分利用網絡資源，建設線上線下混合式教學

在教學過程中，可以借用現代化教學手段，如超星學習通等軟件。與學生共享課程相關新聞報道、科研文章。把復雜難懂的公式理論、枯燥乏味的實驗操作，添加靈魂展現在學生面前。告訴學生，我們的工作或許普通但是非常重要，涉及到千家萬戶的飲水健康，涉及到全球的水資源生態健康問題。適時準備相關討論的話題，引發學生思考。如對水樣渾濁程度的測定，使用鉑鈷標準比色法和鉻鈷比色法的優缺點，可以進行一場激烈的探討。

1.3 注重過程性評價，淡化考試成績

傳統的考試課程評定，以考試成績為主占到總成績的70%，出勤，作業和實驗成績只占很小的比例各占10%。因為水分析化學實驗占比較重，實驗學時達到總學時的近三分之一，所以決定優化考核標準，將期末考試成績占比壓縮至50%，將實驗成績占比提升至30%。淡化期末考試成績[3]，注重過程性評價，在平時課堂的學習中加強學生對知識掌握及應用的程度，如課堂上進行情景模擬案例分析，以小組為單位考評，包括方案制定、分配任務、團隊協作能力。經過我校三個學年的教學效果總結，學生學習效果甚好。

2 課外活動的擴展與應用

課外活動作業可以引導學生積極參與其中，關注水資源保護水環境，在進行學習的過程中提高自身專業素養。興趣是最好的老師，在對于家鄉水質的調查活動中更好的激發了學生的學習興趣，對給水排水專業有了更深刻的認識。通過實踐對所學專業知識有了更全面的認識[4]。課外活動作業一般采用小組合作模式，進行調研討論，最終形成一篇調查報告，通過與往屆學生對比，教學效果收到廣泛好評。

3 探索實驗教學方法改革

水分析化學實驗部分所占學時占總學時的三分之一，實驗是水分析化學課程的重要組成。傳統的實驗教學是教師講解、演示，學生模仿操作，缺少主觀能動性。傳統實驗教學忽視了培養學生獨立思考及獨立解決問題的能力，無法滿足應用型人才培養的要求。

3.1 教學方法的改進與反思

傳統的實驗教學過程中，老師演示實驗過程學生圍觀，常常觀看效果不佳，導致多數學生觀看實驗過程不清楚、記憶不深刻。我校實驗教師采用實驗視頻錄制的方式，將實驗過程從遠景到近景放大逐步拍攝完善，將視頻在課前推送給學生觀看。課堂上請一組同學演示，其他同學可以仔細觀看是否有操作失誤，教師可以指出實驗操作失誤及易錯點，指導學生正確操作。改善了以往學生對實驗的應付了事的態度，提高了實驗動手能力。

3.2 改良成績評定機制

傳統的實驗成績主要以實驗報告為主，容易出現個別學生不認真做實驗，抄襲報告的現象。進行改革后的實驗成績評定由四部分組成，分別是出勤（10%）、操作（20%）、數據（20%）、報告（50%）。除了作為基本考核的出勤和實驗報告部分，在實驗時增加了數據記錄單的填寫，實驗結束后收回，對于實驗數據偏差較大的結果予以駁回。這樣學生可以在實驗課上及時發現數據錯誤，對實驗方法進行及時糾正，避免了學生課下寫報告時篡改數據的現象發生。對于操作評定標準，在實驗過程中，教師對實驗小組進行打分，再由小組內學生互評打分，綜合兩項成績最終給予實驗操作成績。

兩種考評模式對比之下，改革后學生對于實驗操作過程的重視程度明顯提高，學習效果有所提升。因為水分析化學實驗和理論關系密切，通過對于實驗成績評定機制的改革不僅提高了學生的實驗動手能力，同時也加強了學生對于理論知識的理解，把書本知識轉變為生動的實驗過程，學習效果更好，期末考試成績較往年有所提高。

4 注重綜合素質教育

雖然地球從太空中看是一個水藍色的星球，但地球上有近98%的水是無法直接飲用的。而且我國是一個貧水國家，作為全球13個缺水國家之一，我們面對的現狀是水資源緊缺，水環境污染嚴重。在水分析化學課程教學中，結合課程特點引入相關水污染話題，時刻提醒學生愛護環境，保護水資源，節約用水。在實際生產生活中，做一個有責任有擔當的人，勇于揭露問題，有解決問題的能力。在情景模擬案例教學過程中提高了學生的思維邏輯能力及語言表達能力，彌補了實踐不足的缺陷。在日常實驗教學過程中，提醒學生節約化學藥品試劑，對于有毒有害等對環境及人類有危害的藥品，做合適的處理回收，培養學生嚴謹的科學態度，做一個有社會責任感的青年人。

組織學生觀看科學講座，對課本知識進行擴展，擴寬學生的專業視野，增加水分析化學相關科學研究前沿工作文獻的閱讀了解，請相關企業人員為學生進行授課講解實際應用問題，培養學生在學習及解決問題的過程中了解自己，幫助學生解決專業認知中遇到的問題。

與此同時，作為教學人員也應該不斷學習前沿知識，提高理論和實踐結合的教學能力，不斷優化教學內容，改進教學方法及教學素材，培養學生主動學習的能力，啟發學生獨立思考的能力，全面提高學生的專業能力，為應用型人才培養的教育目標而努力。

5 結語

應用型人才培養需要教師長期努力，不斷思考擴寬知識面，需要對課本知識理解透徹能夠現實問題結合緊密。水分析化學課程的教學改革，從理論輸入到能力輸出，實現了理論與實際相結合的目的。教育的最終目的是應用，《水分析化學》課程的教學改革與實踐效果反應良好，通過實際案例模擬進行教學能夠提高學生在課堂上的主動性和積極性，能夠引發學生獨立思考。采用線上線下混合式教學，信息化教學方式多樣化，知識點結合社會熱點新聞，給學生帶來更加深刻的視覺記憶。實驗教學方法的創新使學生能夠具有獨立思考問題、解決實際問題的能力，使學生成為能夠更好的適應社會發展需求的應用型人才。本課程采用過程性考核標準，注重學生的全面發展，提高學生的專業應用能力，全面提升了學生的專業綜合能力。