高校分析化学教学改革探索

时间:2022-07-22 12:47:22

高校分析化学教学改革探索

摘要:为了适应科学技术的飞速发展和社会需求的急剧变化,分析化学教学必须与时俱进,通过进行适当的教学改革来提高教学质量,以迎接新时代、新形势下的挑战。本文认为分析化学的教学改革应该主要从教学内容、教学方法和教学手段等三个方面进行。

关键词:分析化学;教学改革;提高教学质量

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)33-0073-02

分析化学是以研究物质组成和结构信息为主要内容的一门科学[1]。分析化学被誉为科学技术的眼睛,她不仅能够为生产和科研提供信息,而且是决策和解决问题的参与者,是一门能够从分析数据中获取信息和知识,解决生产与科研中实际问题的重要学科。在我校,分析化学不仅是化学、化工专业学生必修的一门专业基础课,还是医药、农林、环境等理工专业必修的一门基础课程。本门课程和社会生活、生产以及科研密切相关,是一门理论和实践结合比较紧密的学科。学生通过分析化学的学习,可以培养严谨的科学态度以及实事求是的科学素养,提高自己遇到实际问题时的分析问题和解决问题的能力,从而培养和提高自身的综合素质。然而传统的分析化学教学存在很多问题,例如:内容多、课时少;讲授方式相对单一,学生学习的积极性比较低;教学目标与教学内容仅限于本课程的传统认知领域,忽视了学生的情感领域和学生整体素质的全面培养等,这些问题制约着学生专业技术知识和实践水平的提高,不能有效地培养出符合社会要求的人才。

当今社会科学技术发展迅速,学科间的相互交叉不断深入,生产技术日新月异,社会的发展和科技的不断进步对人才培养的要求也越来越高,使得高等学校的教育工作者必须适应社会经济的发展,进行深入的教学改革,不断提高教学质量,从而培养出新世纪所需要的人才。当今社会,一名合格的分析化学人才不仅需要具有扎实的理论基础知识,掌握分析技术的基本实验操作和实验技能,还要具有拓展现代分析理论和应用的能力,具有较强的分析仪器动手操作的能力以及运用专业化学软件采集、处理各种复杂实验数据的能力,从而能够综合分析实验结果,解决生产生活中所遇到的实际问题。为了更好的培养出合格的分析化学人才,改变传统分析化学教学中存在的一些问题,必须进一步深化分析化学的本科教学改革,推进教育创新,提升本科院校的教学和科研水平。结合我校的实际情况和自己的教学体会,借鉴近年来兄弟院校对分析化学教学改革的探索与研究成果,笔者从以下几个方面对分析化学的教学改革进行了初步的探索。

一、教学内容改革

(一)教学改革的先导是教材建设

一本好的教材应该与专业培养目标和社会发展的需求紧密结合,在保留经典的化学分析内容的基础上,应适当加大与社会生活联系更紧密、科技发展比较迅速的现代仪器分析和生物学分析方法的内容[2]。使教材能够更好地反映材料、能源、环境、生命等关键领域的发展,并与其他学科广泛交叉渗透,使学生了解分析化学与人类生活和生存质量的紧密联系,从而培养“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高”的分析化学人才,努力培养自主化、个性化和创造性发展的人才。

(二)理论知识与实际生产生活相结合

通过列举日常生活以及科研工作中遇到的实际案例,让学生进一步了解分析化学在生产生活中的广泛应用,更深刻地理解分析化学的重要意义,培养学生理论联系实际,提高分析、解决实际问题的综合能力。例如:目前人们普遍关心的蔬菜水果中的农药残留是否超标问题,我国的有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的国家标准快速检测方法是“速测卡法(纸片法)”,利用胆碱酯酶可催化靛酚乙酰酯(红色)水解为乙酸与靛酚(蓝色)引起的颜色变化进行检测,属于一种变相的可视比色分析方法,因此可以将其作为吸光光度法一章的生活示例,引入到该章知识的讲解中,这有助于提高学生的学习兴趣,同时扩展教材中的吸光光度法的检测手段、方式,改变老师和学生习惯默认的吸光光度法只能在溶液中检测的观念,从而培养学生的创新能力及理论联系实际的能力。

(三)及时将分析化学领域的新思想、新方法、新技术和新进展引入到相应专业的教育中

对于化学专业的学生,可以将近年来发展的样品预处理新方法,如:固相微萃取法、液膜萃取法、超临界流体萃取法、微波溶出法等新方法[3],以及毛细管电泳、流动注射分析、液-质联用、气-质联用等新技术融入课堂教学中,对于生物、医学等专业的学生可以将生化分析、及生物传感器的最新进展引入课堂中,如:血糖仪的基本原理、基因检测的新方法、癌症标记物、细胞内生物物质的原位监控、检测等传感新方法。并将一些分析检测的理念灌输给学生,强调“量”的概念,如血液中的胆固醇含量太低和太高都不行,所以怎样保证检测的准确度(和数据处理一章“置信度”的知识点相联系)?怎样快速、高灵敏、高选择性的检测目标物?怎样设计实验实现目标物的原位快速检测、无损检测、实时检测、实地检测等,以此来培养学生的创新性。

二、教学方法改革

(一)加强实验和理论的结合,当前分析化学发展的一个重要趋势是绿色环保,在教学中要体现节约、环保和创新的理念

通过理论和实践的结合加强这种理念,例如:在实验设计中,根据实验需要用到的溶液量,配制稍过量的溶液,既节约了化学试剂又减少了化学试剂对环境的污染。此外,增加设计性、综合性及复杂样品分析的实验。通过课堂对理论知识的讲解,让学生自主设计实验方案,并在实验课中进行实践。例如:混合碱的测定实验,可以让学生在理解课堂知识的基础上,设计详细的实验方案,写出本实验的目的、原理、所用到的药品和仪器、具体的实验步骤、注意事项以及实验中可能出现的问题及解决方法等,然后进行独立操作,即时发现实验中的问题,并主动独立探明原因,充分发挥学生做实验的主动性、积极性和创造性,从而提高学生学习分析化学的兴趣,而实验结果的记录和分析要和教材中的数据和误差处理一章紧密联系,加深学生对该章内容的理解,从而培养学生独立思考问题、综合运用所学的基础知识和解决实际问题的能力,初步训练学生进行科学研究的技能,并为其做本科毕业论文奠定基础。

(二)自学提问式的教学方法

传统的分析化学教学方法一般都是课堂讲授、“填鸭”式的教学,这种教学方法是导致学生自学能力差,思维僵化、问题解决能力下降的主要原因,容易使学生陷入套用已有解题模式的怪圈。因此,开展以“问题”为核心的自学提问式的教学方法有助于引导学生进行积极自学,体验问题解决的探究过程。学生在教师引导下进行自学,知识在问题回答过程中逐渐掌握和深化,构建和完善自己的化学知识框架和体系。类似探究式的教学方法能够使学生的知识与能力以及科学素养呈递进性发展。例如:在氧化还原滴定法中的高锰酸钾法,就可以通过提出一系列问题,引导学生自学该部分内容,例如:该方法的原理?KMnO4标准溶液怎样配置,为什么?标定KMnO4溶液的实验条件:酸度、温度、指示剂、滴定速度分别是什么?为什么要在这些实验条件下进行?通过学生自学,然后教师提问,课堂回答问题,加深对知识的理解,并进一步掌握这部分的知识。

三、教学手段改革

随着科技的发展,计算机已经融入到我们生活中的方方面面,成为生活的必需品。在教学领域,计算机所发挥的作用也越来越大,很多学校都已经开始用多媒体进行分析化学的教学了,利用多媒体进行教学已经是大势所趋。因此,改进和完善原有的教学资源,建立多样化、立体化的教学资源就显得尤为必要。教学资源立体化主要表现在教学资源的超文本化上,将各种数字资源,如:文字、图片、动画、视频、声音等,运用超文本技术融合到一起,构建基于现代网络技术的多媒体教学网站。在教学过程中,教师可以根据不同专业的课程教学需要,对各种教学资源进行重新整合,通过大量直观的感性材料和多媒体形式呈现出的教学内容,将抽象的理论知识具体化、形象化,帮助学生对分析化学形成感性认识,加深对教材知识的理解[4]。

随着我国加入世界贸易组织,英语已经成为与人交流和获取知识的必备工具,所以一个优秀的人才不仅需要有扎实的专业知识,还必须要有较高的英语水平,因此将专业英语词汇引入分析化学的课堂教学中,有助于在潜移默化中为学生打下良好的专业英语基础。为此,我们采取了在课堂中将常用的化学用语的英文译法及化学现象、化学变化过程的英文表达法进行中英文对照讲解,使学生在分析化学的课堂上有一个运用英语的机会,以提高学生的科技英语水平,为接下来学习专业英语打下良好的基础。

总之,随着社会和科技的飞速发展,分析化学的教学内容、教学方法和教学手段也在快速发展[5],为了高校分析化学教育者更快适应这一实际情况,必须进行分析化学的教学改革,提高分析化学的教学质量,激发学生学习分析化学的热情和积极性,提高学生的自学能力、创造能力,以及发现问题和解决问题的能力,以期培养出综合素质较高的分析化学人才。当然,教学改革也不是一蹴而就的,而是一个循序渐进,逐步发展完善的过程,只有在不断融入新的观念、新的知识、新的教学手段过程中,不断创新,不断实践,逐步提高分析化学的教学质量,培养出更多的合格分析化学人才。

参考文献:

[1]武汉大学.分析化学[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]樊靓.分析化学教学改革探讨[J].广东化工,2010,(37):158-159.

[3]张晓娟,黎永秀,王胜碧.分析化学教学改革初探[J].安顺学院学报,2011,(13):88-90.

[4]陈宪明,李家贵,罗济文,陈渊.分析化学立体化教学方法初探[J].广东化工,2010,(37):177-178.

[5]章明美,谢吉民.分析化学教学改革初探[J].教育教学论坛,2012,(12):186.

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