分析化學教學改革與實踐初探
——以江蘇理工學院環境科學專業為例

吳海燕 唐江宏 劉 丹 劉玉海 連 寧 葉招蓮

(江蘇理工學院 化學與環境工程學院，江蘇 常州 213001)

分析化學是研究物質的組成和結構，確定其在不同狀態和演變過程中化學成分、含量和分布及其結構的量測科學，是化學科學的分支學科[1]。分析化學課程是環境科學專業的一門重要的專業基礎課，該課程與社會生活、生產以及科學研究密切相關，是一門兼具基礎性和實踐性的課程[1-3]。

江蘇理工學院自2017年開設環境科學專業。專業的人才培養目標是培養具備環境監測、環境評價的方法以及進行環境規劃與管理等基本技能，能在環境科學與工程和相關領域從事技術開發、環境監測、運行管理和科學研究等方面工作的應用型高級技術人才。這就要求教師培養學生發現問題、提出問題、研究問題及解決問題的能力，最終達到提高學生綜合能力的目的。基于此，結合環境科學專業分析化學的教學實際，從教學內容的優化，教學手段的豐富，采用線上線下混合式教學模式，考核方式的優化等幾方面探索教學改革措施，使學生不僅掌握分析化學的基本原理和方法，還可以應用于解決實際問題，為后續相關專業課程的學習及研究奠定堅實的理論基礎和良好的科學素養。

1 課程教學現狀

結合筆者近年的教學體會及環境科學專業學生的特點，從課程特點和學情分析兩方面分析我校環境科學專業分析化學教學現狀。

1.1 課程特點

基礎課教學質量的優劣會直接影響學生對專業課程的理解和學習。目前分析化學的理論教學和實驗教學分別在第二、三學期開設。理論課的主要教學內容包括誤差與實驗數據的處理、四大滴定分析法、重量分析法及常用的分離富集方法。相比于前授課程無機化學，分析化學中計算準確度和精密度的要求均高于前者[4]。知識點既零碎又多，且抽象，如四大滴定所涉及的計算，在不同的條件下，所使用的計算公式也不同[4]，且理論課與實驗課的不同步。學生學起來比較枯燥，缺乏學習興趣，甚至會出現畏難心理。如何激發學生對該課程的學習興趣，提升學習主動性，是需要研究的核心問題。

1.2 學情分析

很多學生在高中階段很少學習化學，造成學生的化學基礎知識參差不齊[5]，教師很難在課堂教學中照顧到每一位學生，不能及時解決所有學生的知識困惑。部分學生沒有課前預習及課后復習的習慣，遇到問題不知道該如何用所學的知識解決。再加上“輕基礎知識，重專業知識”的現象普遍存在，使得課程的教學效果大打折扣。因此，以學生為中心，以應用為引領，保障學生的學習質量，是教師需要關注的問題。

此外，隨著互聯網的飛速發展和智能手機的普及，學生在生活、學習中廣泛使用手機來獲取信息和知識，互聯網時代改變了學生的學習、生活方式，移動工具的及時性、便攜性以及可碎片化的學習使得學生獲取知識的途徑不受時間和空間的限制[4,6]。如何順應時代的變化，發揮互聯網巨大的教育潛能，對分析化學教學進行創新，這也是教師面臨的一個挑戰。

2 課程教學改革初探

2.1 優化教學內容，凸顯專業特色

在對環境科學專業的分析化學教學中，始終強調分析化學在環境科學研究中的地位和作用，著重突出環境專業特色。在學習傳統經典分析方法的基本理論知識的基礎上，要求學生結合所學，通過查閱資料，了解經典的滴定分析法在環境領域的應用，讓分析化學的教學源于教材，而不固守于教材。

分析化學課程涉及的理論知識與實驗手段是環境科學專業后期的環境監測、環境化學等專業課程內容的基礎。在科技飛速發展的時代，各種新方法和新技術如雨后春筍般涌現。在課程內容中滲透分析化學在環境學科領域中的最新進展和應用，始終保持教學內容的新穎性，體現專業特色。比如，在緒論部分介紹新型傳感分析技術在爆炸物監測中的應用，便攜式智能手機傳感平臺用于農藥殘留的可視化監測等。通過介紹國內外先進檢測技術在環境領域的應用，將教學內容由教材擴展到人們關注的環境領域熱點問題，提高學生學習的興趣，體現“應用”教育的價值。

在教學中，將思政教育貫穿育人過程，引導學生樹立正確的價值觀[7]。通過不斷優化，持續更新教學內容，融入思政元素，培養學生的家國情懷，科學思維能力，理論指導實踐的能力等，實現專業課教學與思政教育同向同行，達到潤物無聲的育人效果。

2.2 多種教學方法并舉，提高教學實效

分析化學內容廣泛，概念龐雜，學生在學習過程中會感到枯燥乏味，感受不到知識的實際應用[8]。因此教學既要滿足學生學習掌握知識的需求，又要培養學生的學習興趣。這就要打破單一的傳授型授課方式，增加啟發式、探究式等教學方法，使得課堂教學過程盡量既要有學術性，又兼具趣味性。

在教學中適當的引入生活中的實例，創設問題情境，以此展開理論知識點的講解，以增加學生的感性認識。例如，在絡合滴定法的教學中，以自來水樣中鈣鎂離子的測定實例為引入點，逐步介紹絡合滴定分析方法的原理、滴定劑、滴定條件、金屬指示劑等知識點。這樣既可以使知識點變得通俗易懂，又使得學生可以帶著問題學習，將所學知識應用于實際問題的解決，獲得成就感。

對于同類的知識內容，有針對性的選擇一個專題進行精講，后續內容可通過引導學生討論、總結歸納，提升學生觸類旁通、舉一反三的能力。如在四大滴定法的講解中，教師重點講解酸堿滴定法的滴定曲線、滴定突躍范圍及其影響因素，對于絡合滴定法、氧化還原滴定法等相關知識點，通過啟發、引導、鼓勵學生提出問題，進行小組討論，從橫向和縱向等方面對各種分析方法進行討論、對比、總結。為檢驗學習效果，布置讀書筆記作業。讀書筆記的完成，有利于學生將碎片化的知識點進行整合，更好地理解其中的邏輯關系，建立完整的知識結構，達到培養學生思考、探究及綜合應用能力的目的。

對于計算題，主要知識點包括相關化學方程式的書寫、重要公式的運用、有效數字位數的保留等。以往以教師講解重點例題，ppt展示演算過程為主。但從考核情況來看，學生在綜合計算題部分的平均得分率并不高，說明學生綜合運用知識的能力有待提高。因此，每章選取部分經典計算題，每次請不同的學生進行講解，從中找出學生普遍疑惑之處，再進行討論。學生在講解、討論的過程中，不僅輕松掌握了知識，還提高了分析問題、解決問題的能力。

2.3 采用線上線下混合式教學

在“互聯網+”時代，智能手機的普及使得學生能夠借助網絡媒體獲得大量的教學資源[9]。教師可以依據學生已有的信息化工具對知識的獲取度來輔助教學，將信息化技術運用到教學的各個層面，提升學生學習的自主性。

針對本校環境科學專業學生的特點，引進中國大學MOOC平臺的優質課程資源，建立分析化學異步SPOC課程。并在超星泛雅平臺建立包括教學課件、電子書、題庫等相關課程資源庫。為學生的課前預習，課后復習提供便利。

課前推送相關知識點的視頻、動畫資源及課件，學生利用碎片化的時間學習知識點，并完成測試。

課堂上，通過學習通App進行課前測驗，了解學生的復習及預習情況。針對學生難理解的知識點和薄弱環節，以啟發式、練習法等進行重點講解。在講解完一個重要知識點后，即發布限時隨堂測試或學生搶答等環節，考察學生對于知識點的掌握度。其中，隨堂測試的結果以投屏形式公布，并分別請回答正確和有誤的同學分享解題思路。通過分享、討論、解答，有助于學生對重難點的理解，使學生和老師都能進行反思，及時查缺補漏。在學生搶答環節，對參與度較高且回答正確的同學給予滿分獎勵，對踴躍參與但未回答正確的同學同樣給予一定積分鼓勵，從而最大程度的調動學生回答問題的積極性，提升學生在教學活動中的參與度，促進全班同學主動思考，形成你追我趕的學習氛圍。

課后，向學生推送課后作業、測試題等資料。在每章教學內容結束后，設計20道客觀題目作為單元測驗，包括本章重要的知識點及相關計算，要求學生在規定時間完成，既可以幫助學生進行總結歸納，也使學生通過習題加強鞏固和理解。

此外，教師可以利用超星泛雅平臺的大數據功能，輕松獲得出勤、課堂測試等統計結果，有效改善了課堂上師生互動少，互動難以及課堂作業批改慢的難題。超星泛雅平臺提供的學情分析，為課前-課上-課后三個教學環節都提供了完整的數據支撐，可以精準掌握每位學生的課堂參與度及知識掌握度，進而有針對性的調整教學內容及教學方式。

2.4 優化考核方式

考核方式在課程教學體系中有重要的導向作用。學習是一種過程性行為，為了更合理地評價學生的學習效果，應該建立全方位、過程性的考核方式[10]。分析化學課程考核由過程性考核和期末考核構成，各占50%。其中，期末考核以閉卷考試形式。過程性考核由平時表現、課后作業、線上單元測驗及讀書筆記等環節構成。平時表現成績由學生出勤、課堂表現、隨堂測試及線上章節學習得分組成，該部分數據由超星泛雅平臺導出。可見，過程性考核貫穿了學生的整個學習過程，達到“全程跟蹤，全程測試”的目的，可以從一定程度上提高學生自主學習的積極性和持續性[11]。通過綜合評價數據跟蹤，從隨堂測試、課后作業及卷面考核成績等可以看出，學生對知識點的掌握及綜合應用能力在逐步提高。

3 結語

優化分析化學教學內容、豐富教學手段、線上線下混合式教學模式以及優化考核方式，對于調動學生學習的積極性、主動性，提高學生的課堂參與度，培養學生的知識綜合運用能力以及創新思維能力具有指導意義。筆者希望通過進一步的課程建設，如深入挖掘課程思政元素、更新在線試題庫、持續優化考評方式等，穩步提高學生對于分析化學課程的學習興趣，提高整體教學質量。同時，可以為學生的專業發展提供良好的支撐，努力培養符合社會需求、嚴謹務實的應用型人才。