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分析化学实验教学的研究

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摘要:分析化学是一门实践性、应用性很强的学科,实验教学在分析化学课程教学中占很重要的地位。通过分析化学实验课程的教学,可以让学生熟练地掌握分析化学的基本操作技能,培养他们分析问题、解决问题的能力、探究科学能力和创新能力。本文分别从分析化学实验教学内容、教学方法、教学手段等方面,对如何深化分析化学实验教学改革进行了探讨。

关键词:分析化学;实验教学;改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)35-0132-02

分析化学课程是化学、化工、药学、临床药学等专业的一门重要的专业基础课,是一门实践性、应用性很强的学科。[1]而与之对应的分析化学实验教学在分析化学课程教学中占很重要的地位。分析化学实验课程的主要任务是为了很好地培养学生的操作技能,能独立思考和解决实际问题,体现专业能力、应用能力、创新能力的综合素质。通过分析化学实验的学习,使学生牢固树立量的概念,正确分析影响分析测试质量的各个因素,并对实验的各个环节加以控制,从而提高分析结果的准确性和可靠性,规范实验操作技术等基本技能。随着科学技术的发展,分析过程也由常规分析发展到精密仪器分析和自动化分析。为了适应现代科技发展的需要,需要建立新的实验教学管理和控制体系,有利于实验教学的科学管理,让学生在有限的教学时数内,了解和掌握更多的分析实验知识和实用的现代实验方法,提高实验教学质量。

一、优化实验教学内容

分析化学实验的教学内容传统上分为两大部分:经典分析实验和仪器分析。其中分析实验偏重于定性和定量分析的实验,仪器分析部分涉及极少。但是,随着相关学科和技术的发展,分析仪器不断改进和创新,人们获得了很多新的分析方法,并越来越广泛地应用于化学分析领域。传统的实验教学体系中,实验依附于理论教学,实验内容陈旧,重复、经典实验多,创新、综合、设计实验少,妨碍了学生创新意识和创新能力的培养,不能激发学生的学习积极性,不利于他们综合素质和创新能力的培养,限制了他们对新知识、新技术的了解和掌握,并造成其实事求是、严肃认真的科学态度较差,实验基本操作不规范,对实验中出现的问题未能进行深入的探讨,理论联系实际的能力较差。因此,结合自身特点对教学计划,做出合理的调整,减少重复性实验,合理调整基础性实验、综合性实验、研究性实验比例,可以不断更新有利于学生实验技能和创新思维能力培养的新的教学内容。

在新的实验教学体系中,经典分析实验不能放松,定性分析实验和定量分析实验,是培养学生基本操作技能的基础实验。目前“混合物分离”“离子鉴定”“滴定法”、“称重法”等经典分析方法,在整个分析方法中的比重不断下降。但是,这类分析方法作为分析化学的基础,对学生在基本操作与分析化学的基础素质的培养上有着不可替代的作用。因此,在分析化学实验教学中还应是基本的教学内容。通过这些经典实验,培养学生严谨,认真和实事求是的科学作风,可以掌握定量进行化学实验的基本操作技能和提高分析及处理实际问题的能力。随着现代分析技术的发展,分析化学与其它学科相互渗透,建立了许多新的分析方法,,从而促进了分析化学理论和技术的发展。因此,分析化学实验中,仪器分析应是实验教学的重中之重。随着科技发展,分光光度分析、原子光谱分析、色谱分析、之谱分析、结构分析等新的分析方法不断出现、不断更新。为适应日新月异的分析化学领域的变化,在教学中,现有的设备要全部对学生开放。而为了弥补大型仪器的不足,可开设一些计算机仿真实验,以开拓学生的眼界,迎接新世纪技术革命的挑战。分析化学作为整个化学领域的中心,应有机地将分析化学与无机化学、有机化学、生物化学、物理化学等其它化学学科知识相互结合,增加综合性、研究性、设计性的实验。教师在学生完成一定的基本训练后,根据所学的基本内容提出课题,学生独立完成从查阅文献,到制定设计方案、实验步骤、操作方法、选择仪器及药品的种类,在教师指导下进行实验,研究解决问题,最后写出实验报告。这类实验着重培养学生对所学的操作技术及实验方法的灵活运用,提升解决实际问题的能力。

二、改进实验教学方法

目前的分析化学实验课大多都是注人式的教学方法,过分强调以实验验证理论的教学思想,忽视学生操作能力的培养,从根本上忽视了学生的主动性。教师主要是板书讲解实验原理、实验目的、实验步骤和演示仪器的使用,学生按教师的要求写预习报告,仪器和试剂都已由实验室作好了充分准备,学生只需要按要求的步骤去完成实验任务,就可以获得预期的结果。这样的实验教学方法存在着严重的弊端,养成了学生的依赖性和惰性,并导致他们只注重知识的传授,对于方法的掌握缺乏兴趣,妨碍了创新意识和创新能力的培养。因此,实验教学方法急需改进,应树立“以人为本”的思想,以学生为主体,提倡学生自主地参与学习过程,通过主体的实践活动来完成教学,充分发挥学生的主观能动性,变被动实验为主动实验。

在教学过程中,要尊重学生在体验中的不同感受,鼓励学生积极提问,促进个性发展。实验前,教师认真检查学生预习报告,了解学生查阅文献和综合设计能力,避免他们不预习、按实验教材的步骤照单抓药做实验的消极行为。教师应该充分发挥学生的能动性,让学生自己利用一些参考书籍,经过充分思考,经教师检查并指点后,加以改进,设计出自己的分析方案。这样,学生对实验目的和实验思路都很清晰,实验才能按质按量地完成,学生的能力才能得到培养。实验过程中,教师有意识地提出一些问题,采用启发式方法,让学生带着任务做实验,独立思考,分析原因,手脑并用,通过观察、思考来完成实验,最终回答教师所提出的问题。实验结束后,教师检查学生实验记录是否规范,数据是否准确,要求学生对反常实验现象、不正确的实验结果进行分析,得出自己的体会和见解,培养学生发现问题、解决问题的能力,使得他们的实际操作能力和动手能力得到提高。同时,在实验教学中还可让学生自己主讲实验,教师指导,找问题,从而培养学生实验教学的能力。这样,既能调动学生的学习积极性,也能做到教学相长。

三、更新实验教学手段

在实验教学中,应正确选择和充分利用现代化的教学手段,要彻底改变原来那种“一支粉笔、一本书”的教学方式,要突出灵活性和多样性,进行多手段教学,才能使学生在学习中产生兴趣,在兴趣中增加学习的热情。随着科学技术的不断发展,一大批性能优越、技术先进的电化教育手段逐渐深人到学科教学。多媒体教学以其能全面综合地展现事物的形、声、色、意而越来越受到各方面的青睐。在分析化学实验中,实验教学借助多媒体教学的硬件、软件,使实验教学变得生动、形象、立体、活泼,加大了知识的传授量,更加直观,更加生动地展现实验中及教学中不易实施的深层次内容,且操作准确,以最少的时间达到最佳的效果,提高了实验教学质量。要寓教于乐,使学生将简单的、枯燥的操作技能,在多媒体教学片中得到深刻的理解,激发学生的学习兴趣,强化对学生动手能力、智力开发和素质的培养。随着计算机技术的快速发展,将计算机技术与分析化学有机联系起来,将飞速发展的计算机技术应用到飞速发展的分析化学中来,使得分析化学能够从原始分析数据中最大限度地获取到有用的信息和知识。

在分析化学实验课的教学过程中,通过教学内容的优化,教学方法的改进,不断更新教学手段,可以有效地使教学形式充满活力,弥补传统实验教学的不足,适应时代科技发展的需要,进而对学生的能力和素质培养收到较好的教学效果。在分析化学飞跃发展的过程中,不仅要对学生进行分析化学实验技能的严格训练,还必须与现代分析化学密切结合,注意将学科传统内容与现状、发展相结合,理论和实践相结合,基本操作与探索性研究相结合,努力完善实验教学体系和运行机制,提高管理水平,提高教学质量,培养更多更好的创新型人才。

参考文献:

[1]王冬梅.分析化学实验(第一版)[M].武汉:华中科技大学出版社,2010.