水分析化学课程教学改革探索

2019-10-29 版权声明 举报文章

水分析化学课程教学改革探索

摘要:水分析化学课程和有些专业课程都是很重要的专业知识基础课程之一。在现阶段个别学院在水分析化学课程教学中存在有些问题,总结水分析化学课程教学中的规律和特点,从调整教学知识体制、改变教学方法、创新考试模式等这几个方面对改学科课程教学革新进行了探索,解决目前大学生学习动力不足的问题,激发学生的内在学习潜能,改善课程教学效果,提高学生综合能力。

关键词:独立学院;水分析化学;教学改革

水分析化学课程是针对有些专业课程开设的一项重要的专业基础知识课程,同时也是该专业课程指导老师们指定的核心课程之一。改课程是培养学生们和训练学生在水分析化学课程中学习基本的知识和技能[1],开展该课程有助于学生们掌握水分析化学课程的基础专业知识和实验技能,严格的说还可以强调“量”的基本概念,进而培养改专业课程的学生们严谨的态度和分析问题的能力,为以后专业课的学习奠定扎实的水质分析的科学基础,并且能够处理工作中遇到的简单的实验问题[1]。虽然该专业课程是基础知识课程,但知识概念比较多,还涉及到不少的数学公式推导,所以要求该专业课程的学生要一定的良好学习知识基础。现在阶段很多地区高校中在该课程教学的教学模式和母体学校一样,并没有考虑到该专业学院学生们基础知识和自主性学习相对较弱的特点,所以很难有较好的教学层次的提升。并且随着分析技术和仪器的发展进一步出现了水质分析的新内容和新技术,使用人单位对独立院校给排水专业课程的学生们也有了更新的用人要求,一定要改变该课程的教学模式和教学方法来提高教学质量[2],适应改专业课程用人单位的需求及发展。根据此问题,本文作者从专业任课教师的角度来总结的教学经验,从改变该课程的教学体制、教学方法、考试模式这几个方面重点探讨了在改课程中的教学改革和创新[3]。

1改变教学知识体系

现阶段我校给排水科学与工程专业水分析化学课程采用的教材为中国建筑工业出版社出版的《水分析化学》,授课内容中有水分析的测量与质量保证,化学分析法,仪器分析法这三个方面。水分析的质量保证是对实验数据进行统计分析和处理,通常会用到概率论与数理统计的知识;化学分析法主要包括四大滴定方法,会用到无机化学的知识;而仪器分析法包括电化学分析法、光谱分析法和色谱分析法,会用到物理化学的知识。其中概率论和数理统计知识是保证各种分析方法准确的基础,对实验数据的处理不够科学,在这种数据影响下就会对实验结果产生错误的判断,所以在前期的课程安排中一定要强调概率论与数理统计在教学体系中的地位和作用。化学分析法是以前水分析的主要方法之一。但是随着现阶段科学技术的不断进步,在水分析领域仪器分析逐渐替代了化学分析,成为水质分析的主要方法。传统的教学以讲述化学分析方法为主,介绍几种常规的仪器分析法。随着人们生活水平的提高,水污染环境更加严重,水环境污染样品中有待检测的组分更加复杂,种类多,稳定性也比较差,变异性强,再采用常规的化学分析方法检测没有办法得到较准确的结果,必须借助特殊检测仪器分析的技术和方法才能完成检测[4],水分析化学课程教学正在向仪器化、自动化、各种分析方法并用的这几个方向改变,仪器分析在改课程中占很重要的比例,所以仪器分析部分的教学模式应得到关注和认可。因此,作为专业基础课程教学,水分析化学应适当调整化学分析法和仪器分析法在课堂教学中所占的比例,着重讲授化学分析法的原理和仪器分析法的应用。

2改革教学方法

2.1理论教学改革

水分析化学这门课程理论性与系统性较强,公式计算较多,以我校给排水科学与工程专业为例,如果单一采用传统的教学课程模式会教学课时量不够,教学效率低;但是只单独使用多媒体教学,又会出现教学速度快,学生看不懂公式推导过程等众多问题。因此,理论教学过程中采取板书和多媒体相结合的授课方法。在讲解公式的时候采用传统教学效果较好,利用板书清晰、速度慢的优点,学生们能够主逐步的跟着老师的思维走,过程更容易理解、掌握。而滴定中的实验现象可以通过引进虚拟实验、仿真技术等,借助先进的水分析化学学习软件用多媒体的展现,学生们能更加直观、深刻地理解。仪器分析的知识讲解时,将使用多媒体把仪器的构造完整展现给学生们,更有利于快速、准确地理解分析仪器的工作原理。学生更加直观、形象地掌握知识,达到事半功倍的成效。理论教学过程中增强教学内容专业性和实用性。强化理论与实际相结合,应侧重于讲解水分析的基本原理及其理论,适当减弱公式的推导,重点加强公式的应用。要少讲或不讲内容过时和专业适用性不太强的知识点,例如多元弱酸碱溶液的计算、混合酸碱溶液的计算、金属离子及其络和物的副反应系数等。同时将酸碱滴定、络合滴定、沉淀滴定以及氧化还原滴定放在一起讲述,横向比较滴定突跃、滴定曲线及指示剂变色原理,比较各种滴定方法的区别;讲解仪器分析的过程中,也可以针对原子吸收光谱法和原子发射光谱法进行讨论分析,分子吸收光谱法中的比色法和分光光度法之间有什么不同和联系,它们优缺点是什么都可以用比较的方法进行讲授。通过调整和优化教学内容,在保持经典化学分析内容的基础上,更加突出了专业性和实用性。

2.2实验的教学改革

水分析化学是一门实验性很强的课程,作为给排水科学与工程专业课程的学生,不但能够从事设计、施工等多项目工作基本内容,也要具有科研能力。而其它的化学课程并没有涉及到水处理领域的专业实验教学内容,所以,水分析化学实验的开展至关重要。只有学生们通过自己动手实验,将所学到的知识真正运用到实验操作中去,才是真正掌握了这门课程,因此,实验课程是水分析化学的重要课程。以我校给排水科学与工程专业为例,理论授课教师也作为实验指导教师参与实验教学,授课教师通过学生课程作业以及课堂听课情况清楚了解学生对相关理论的掌握情况,在指导实验过程中有针对性的根据学生对实验结果或实验现象的反应进行详细的解释,有利于学生更深入的理解重要的知识点。如水样中氯离子的测定这一实验中,学生课堂上理解的沉淀就是块状的沉在瓶底的物质,实验过程中学生发现所谓的沉淀就是产生了悬浮物使溶液变得浑浊的现象。除了理论课教师指导实验外,我专业将课程实践部分穿插到课堂学习的过程中。首次实验课要集中讲解实验基本仪器的操作方法,老师要示范并让学生们多加练习,比如:移液管使用方法、溶液的配置、滴定管的使用等几个方面,使学生们能够熟练掌握实验过程中所有实验操作正确的步骤。第一次实验课完毕,课堂教学酸碱滴定和络合滴定原理讲解完毕即进行溶液碱度和硬度的测定实验,同一水样使用不同的滴定剂就能得到两个参数;氧化还原滴定原理讲解完毕即进行高锰酸盐指数和溶解氧的测定实验。这样做无疑可以使得课堂教学和实践达到相互促进,事半功倍的作用。

3更新考核模式

目前,水分析化学的考核仍是以平时表现和考试为主,平时出勤占一定权重,考试内容主要集中在课本,这就造成部分学生平时出勤但不学习不积累,通过考前突击来完成考试。在完成考试后,大部分知识被遗忘,这种现象是所有授课老师不愿见到的。因此,结合此门课程特点,利用“课堂问答-讨论-作业-实验操作考试-闭卷考试”的多元化考核手段,将考核成绩划分为平时出勤、作业、实验操和闭卷考试四个部分,权重分别为10%、20%、20%和50%。课堂问答和讨论作为学生平时出勤的考核指标;作业主要用来考量学生对知识点的掌握程度;实验操作是以一个综合性很强的实验为考核内容,主要考核学生的基本技能;闭卷考试以一学期学习到的理论知识为主。力求公平客观评判,使学生将学习重点放到培养创造性思维和扎实的动手能力上来,突出应用型人才的培养目标。

4结语

通过对天津大学仁爱学院给排水科学与工程专业教学课程的教学知识体制、教学方法、考核模式等几个方面的创新改革[5]和实践研究,本文作者体会到改革和创新该教学模式的能激发本专业学生们学习积极性,也提高学生们独立思考和解决问题的自主能力,同时也激发了学生们学习的潜能和对知识的探索及创新的积极学习热情,使该专业的学生们有了的独立思考、分析、解决问题的能力及科学创新能力。成为了适应社会发展的创新型人才。

作者:王淑静 裴同英 单位:天津大学仁爱学院

参考文献:

[1]张松柏,张智丽,胡霞,等.地方高校独立学院分析化学课程教学改革探索[J].广州化工,2013,41(21):144-146.

[2]张鹏,任伯帜,李学美.关于提高“水分析化学”教学质量的思考[J].当代教育理论与实践,2014(12):10-14.

[3]禹丽娥,彭青林.基于创新能力培养的水分析化学教学改革与设计[J].湘潮(下半月),2014(01):21-24.

[4]吴蔓莉,聂麦茜.环境类专业分析化学课程教学的几点启示[J].大学化学,2009(5):30-34.

[5]任芸芸.适应高职学生的水分析化学改革初探[J].化工管理,2015(32):31-34.

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