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有關(guān)分析化學實驗教學改革與探索論文
分析化學是一門實踐性、應用性很強的學科，實驗教學在整個課程教學中占有很重要的地位。分析化學實驗是太原工業(yè)學院應用化學專業(yè)、化學工程與工藝專業(yè)、制藥工程專業(yè)、無機非金屬材料和高分子材料等專業(yè)學生必修的主干課程，它的開設(shè)為培養(yǎng)和訓練學生具有較強的科學實驗能力和邏輯思維能力、分析問題及解決問題的能力，良好的科研素質(zhì)奠定了基礎(chǔ)，對于學生實現(xiàn)知識和能力的轉(zhuǎn)化、理論與實踐的結(jié)合起著舉足輕重的作用。21世紀人才的核心競爭力就是創(chuàng)新能力的競爭，而創(chuàng)新教育的實現(xiàn)就需要有相應的教學模式，經(jīng)過幾年的實踐，我們重點從教學內(nèi)容、教學方法和考核方式等方面對分析化學實驗的教學進行了改革和探索，提高了學生素質(zhì)和創(chuàng)新能力，收到了較好的教學效果。
1教學內(nèi)容改革
愛因斯坦說:“高等教育必須重視培養(yǎng)學生具備思考、探索問題的本領(lǐng)。人們解決世界上所有問題是用大腦的思維和智慧，而不是搬書本�！币虼�，加大實驗教學內(nèi)容的創(chuàng)新力度是很有必要的。為適應社會對人才需求要求和我院人才培養(yǎng)理念的轉(zhuǎn)變，經(jīng)過多年實驗教學探索，不斷改進教學內(nèi)容，主要在以下3個方面取得了一定的進展。
1.1重視基礎(chǔ)實驗
基礎(chǔ)實驗包括基本操作和基本分析方法的實驗，旨在培養(yǎng)學生的操作技能和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，使學生加深對理論知識的理解，掌握基本操作和基本分析方法。這類實驗是基礎(chǔ)，必須高度重視。一方面專門開設(shè)分析化學基本功訓練周，專門訓練學生稱量、滴定、溶液配制等基本操作的規(guī)范性、熟練性和準確性，為實驗的順利進行打下堅實的基礎(chǔ);另一方面逐步將經(jīng)典驗證型的實驗改為應用型、時代型的實驗，測定樣品盡量選擇與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活密切相關(guān)的實際試樣讓學生測定，以增強實驗的實用性，增添學以致用的氣氛。如選擇本地水泥廠生產(chǎn)的水泥測定其中的金屬離子含量、由學生自己選擇市售的不同碘鹽進行碘含量的測定、化肥廠生產(chǎn)的氮肥中銨態(tài)氮的測定等。
1.2增開綜合設(shè)計性實驗
綜合設(shè)計性實驗旨在培養(yǎng)和考核學生運用理論知識及實驗方法自行設(shè)計實驗的能力和獨立操作的能力，具體題目可由教師給出，也可由學生自擬題目，教師審核而定。學生通過查閱文獻和有關(guān)書籍設(shè)計實驗方案，獨立完成實驗，寫出實驗報告。在絡(luò)合滴定法中，選擇教材中沒有的題目，如以醬油、牛奶、葡萄糖酸鈣口服液、雞蛋殼、胃舒平藥片、食醋等為樣品進行實驗設(shè)計;還有我們開設(shè)的在廢舊電池中有效成分的回收和利用的綜合性設(shè)計性實驗，收到良好效果。
1.3開設(shè)創(chuàng)新實驗
創(chuàng)新實驗教學目的是激發(fā)學生創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生綜合運用基本知識解決實際問題的能力，為畢業(yè)論文和以后科研工作打下一定的基礎(chǔ)。創(chuàng)新實驗內(nèi)容包括:學生根據(jù)自己感興趣的問題設(shè)計課題;教師根據(jù)教學階段和學生學習情況指定課題;教師根據(jù)自己的科研課題，讓學生參加部分課題研究。如涂料課題中異氰酸酯基的測定、化妝品中鉛汞的測定、食品中亞硝酸鹽含量的測定、染發(fā)劑中苯胺的測定、古代磚的成分分析等。
2教學方法改革
分析化學是一門實用性很強的學科，主要是將自己所學的知識應用到實際的生產(chǎn)和生活當中，為了進一步提高學生動手能力和解決實際問題的能力，我們把分析化學實驗從理論課中分離出來，單獨作為一門課，進行獨立的考試，引起學生和教師的足夠重視。不斷改進教學方法，取得了一定的進展，主要有以下4個方面。
2.1激發(fā)學生的積極性
加涅指出:“離開了學習者的動機……不能引起學習”。同樣，離開了教師的激發(fā)，動機只能處于潛伏狀態(tài)。對化工專業(yè)學生來說，教師都必須精心準備，挖掘課程潛力。激發(fā)學生學習的興趣和積極性。圍繞這一課題，在教學實踐中做了如下嘗試。
2.1.1抓好課前預習，讓學生參與實驗準備
一堂實驗課教學效果的好壞與學生課前預習的情況密切相關(guān)。我們要求每個學生必須做好課前預習，通過學生自己的理解，用自己的表達方式寫出預習報告。在課前對學生進行提問，以督促他們預習。此外，為了鍛煉學生的動手能力，每次實驗前輪流安排幾名學生參與準備實驗藥品，通過配制各種濃度溶液，學生進一步了解各種試劑的性質(zhì)和特點，掌握一些試劑的配制方法，鞏固了課堂學習的知識。
2.1.2改變學生在課堂上的角色
部分分析化學實驗采取學生講的方法進行。具體做法是學期剛開始時，課前指定1名學生負責該次實驗的講解，幾節(jié)實驗課后，過渡為隨機抽取學生講解。這樣，既調(diào)動了學生的積極性和主動性，又鍛煉了他們的口頭表達能力。講完后讓學生評議，指出優(yōu)點和不足，對沒講清楚的地方，或不懂的問題展開討論，課堂氣氛十分活躍。最后老師再對學生講授中的遺漏問題進行補充和總結(jié)。
2.1.3課后寫實驗“感想”
要求學生除完成實驗報告之外，還要寫出實驗“感想”，內(nèi)容包括實驗過程中自己出現(xiàn)的問題、后果，引起的思考;實驗步驟的改進或方案的重新設(shè)計;實驗誤差的計算及引起誤差的原因分析等。通過這項活動進一步加深學生對實驗的鞏固，有效提高學生解決問題和分析問題的能力。
2.1.4實驗項目可選化
以前的分析化學實驗項目都是固定的，讓學生產(chǎn)生了分析化學僅僅能在這幾個測定中應用的感覺。針對這種情況我們對某些實驗內(nèi)容采取學生選擇實驗項目方式進行，這樣不僅大大拓展了分析化學的應用范圍，而且在一定程度上激發(fā)了學生實驗的興趣，避免了學生之間互相比對實驗結(jié)果的現(xiàn)象。比如，在酸堿滴定法中，不同酸(鹽酸，醋酸，硼酸等)的測定，不同混合堿的測定，同一個實驗內(nèi)容提供多個不同實驗項目讓學生自由選擇。
2.2開放實驗室
教學逐步實現(xiàn)分析化學實驗室在實驗時間、實驗內(nèi)容和實驗設(shè)備上的全方位開放。實驗課時要求指導老師不離開實驗室，指導學生實驗，解答學生問題;沒有實驗安排的時候，實驗員值班，學生可以利用課余時間到實驗室進行預習，補做實驗和課外實驗。
2.3使用現(xiàn)代化教學手段
多媒體教學可以彌補傳統(tǒng)教學手段的不足，把抽象的問題形象化，讓靜止的圖像動起來，更加具體地反映思維過程，開闊學生視野、激發(fā)學生靈感、開闊思維，使傳統(tǒng)與現(xiàn)代化媒體相互滲透、補充，從而取得良好的教學效果。為此，我們進行了如下的嘗試。
2.3.1影視資源的利用
分析化學實驗對規(guī)范性操作要求很嚴，僅靠上課時教師演示難以保證教學效果。通過多媒體教學將規(guī)范的操作采用錄像、電腦動畫等直觀的形式加以演示，將復雜的、枯燥的操作技能，在多媒體教學中得到深刻的理解，使學生在輕松氛圍中掌握規(guī)范性操作的具體要求，實驗時學生做起來就會得心應手，大大提高實驗效率。在滴定分析儀器的洗滌和使用教學中，可借助于大屏幕中影視錄像片的有關(guān)片斷，每個學生在自己的實驗臺前就可以清晰地看到實驗演示，并根據(jù)實驗儀器實物，模仿影片中各種儀器的規(guī)范操作。
2.3.2虛擬實踐教學的應用
由于學校大型教學儀器數(shù)量有限，學生的人均占有值較小，關(guān)于儀器的操作流程僅少數(shù)學生能看到教師演示，且實際操作機會較少。虛擬實驗，可以用圖形、圖像等多媒體形式，展現(xiàn)現(xiàn)代化儀器的內(nèi)部構(gòu)造，模擬實驗全過程。將細致的儀器操作流程用動畫描繪出來，實現(xiàn)對真實情景的再現(xiàn)和模擬，其教學效果遠遠超過傳統(tǒng)實驗教學的語言文字描述和靜態(tài)的原理示意圖講解。
2.4舉辦實驗技能大賽
在化工類專業(yè)范圍內(nèi)舉行分析化學實驗技能大賽，一方面激發(fā)學生對本專業(yè)的學習興趣，提高對實驗教學的重視程度，在競賽過程中使學生的競爭意識和求索能力得到提高;另一方面增強學生的實踐動手能力，加強基本技能的訓練，在學生中形成一種求知向上的學風，全面提高學生的自身素質(zhì);最后，對比賽中表現(xiàn)優(yōu)秀的個人或者團隊加以適當?shù)莫剟�，為學生今后學習、研究及繼續(xù)深造，打下一定的基礎(chǔ)。
3考核方式改革
科學合理的考核方式不僅可以客觀公正地評定學生的實驗成績，有利于加強實驗管理，同時還能夠調(diào)動學生的學習積極性，提高教學質(zhì)量。為此，我們在實驗的考核上也進行了探索和嘗試。
學生實驗成績的評定由兩部分組成:一部分是學生的平時成績(由預習情況、實驗操作、實驗報告、隨堂考查、實驗態(tài)度組成);另一部分是期末考核成績。期末考試成績包括，(1)基本操作考試:考試采取抽題的形式進行，學生抽取題目現(xiàn)場進行操作，老師觀察整個過程進行現(xiàn)場打分。(2)筆試:考查學生對做過實驗的原理、步驟、習題的掌握情況。(3)測定未知試樣:學生采取抽簽的方式對不同濃度不同種類的樣品進行測定，根據(jù)學生測定結(jié)果的準確度給出分數(shù)，考查學生對實際樣品測定的能力。由于在教學中充分發(fā)揮了學生的主體作用，有效地激發(fā)了學生學習的積極性，鍛煉了學生的動手能力，提高了學生分析問題和解決問題的能力，收到了良好的教學效果。
4結(jié)束語
通過實驗教學改革，學生對分析化學實驗課的重視程度提高，實驗時操作標準規(guī)范，能認真觀察實驗現(xiàn)象，積極思考實驗問題并獨立解決遇到的問題，實驗積極性較高。數(shù)字化實驗教學和虛擬性實驗教學的引入，促進了教學手段的現(xiàn)代化。改革后的實驗教學體系達到了知識與技能的傳授、能力與素質(zhì)的培養(yǎng)相互促進和統(tǒng)一的作用。今后的教學中將努力進一步實現(xiàn)實驗教學手段的多樣性，并配合各專業(yè)教學需要為學生提供更多參與實踐活動的機會，同時加強教師實驗教學水平的提高。
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