姚奇志 金谷 汪紅蕾 李嬌 劉紅瑜

(中國科學技術(shù)大學化學實驗教學中心 安徽合肥230026)

分析化學實驗是各高等院校相關(guān)學科本科生的一門重要必修基礎課程。由于定量的特點，要求學生正確和熟練地掌握分析化學實驗技能和基本操作，強化量的概念，并借此培養(yǎng)嚴謹、實事求是的科研態(tài)度。我校分析化學實驗課程經(jīng)過10多年的教學改革，已經(jīng)形成“2+1”分析化學實驗教學模式。所謂“2+1”是指基礎實驗(Ⅰ型)+綜合實驗(Ⅱ型)+開放式實驗，其中基礎實驗側(cè)重對學生的基本實驗技能進行嚴格訓練，綜合實驗側(cè)重對學生觀察、分析和處理問題等綜合實驗能力的培養(yǎng)，二者構(gòu)成我校分析化學實驗的核心;而開放式實驗是讓學生利用課余時間，對教學實驗過程中遇到的異?，F(xiàn)象、疑難問題或自己感興趣的課題進行更深入系統(tǒng)的實驗研究，是對分析化學實驗課堂教學的有利補充，側(cè)重對學生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。鑒于此，對于不同類型的分析化學實驗，我們采用了不同的考核和評分方法，10多年的實踐表明，這些考核方法是行之有效的，也得到了學生的普遍認可。特別是我們對基礎實驗考核體系和教學方法進行反復改進后，形成了新考核方法，統(tǒng)一了評分標準，可以避免因教師的主觀因素導致的評分差異給學生實驗積極性帶來的影響。這里，我們將重點介紹“2+1”實驗教學模式中的基礎實驗(Ⅰ型)和綜合實驗(Ⅱ型)的考核和評價體系。

1 基礎實驗

我校開設的分析化學基礎實驗包括:2次酸堿滴定實驗(16學時)、2次配位滴定實驗(16學時)、4次氧化還原滴定實驗(32學時)和1次綜合設計實驗(16學時)，共計80學時，幾乎是經(jīng)典的驗證性滴定實驗。這類實驗的特點是對分析結(jié)果數(shù)據(jù)的要求很高，而分析結(jié)果又與實驗過程中每一個操作步驟緊密相關(guān)。因此，我們制定出嚴格的考核體系，促使學生主動重視基本操作，并養(yǎng)成嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度。

(1)制定嚴格的評分標準，促使學生重視基本操作。

在基礎實驗教學過程中，我們制定的評分體系是:學生的實驗總評成績=實驗結(jié)果(70%)+預習、課堂討論、結(jié)果分析(10%)+操作的規(guī)范性、處理問題等(20%)。其中對實驗結(jié)果的評分標準見表1。實驗結(jié)果為本學期開設的10次實驗結(jié)果成績的加和平均成績;預習、課堂討論、結(jié)果分析從每次實驗報告上體現(xiàn);操作的規(guī)范性以及實驗動手和處理問題能力的成績由帶教的助教老師在學期實驗結(jié)束時評定，并給出評定理由。

表1 實驗結(jié)果的評分標準

嚴格的評分標準對學生的整個實驗過程提出了更高要求，不僅基本操作要規(guī)范，過程的處理要認真、仔細，而且要求學生對實驗過程思路清晰、動作迅速。否則就無法取得預期的實驗結(jié)果。比如，在碘量法測定銅實驗中，動作緩慢有可能引起I2的過度揮發(fā)，導致實驗結(jié)果偏低。

(2)改變考核方法，培養(yǎng)學生實事求是的實驗風氣。

在分析化學實驗教學過程中，我們曾經(jīng)把定容、移液、滴定等基本操作作為考核內(nèi)容，進行一對一的操作考試，但感覺收效甚微?？荚嚂r，學生非常注意操作的規(guī)范和細節(jié);但在實驗進行中，我們普遍注意到學生仍然按照自己的習慣進行，根本就不注意規(guī)范操作對結(jié)果準確性的影響。因此，我們認為單純的操作考核不能從根本上解決問題。另外，在原來的教學過程中，要求學生測定的3份未知樣由學生自行稱量，總會出現(xiàn)少數(shù)拼湊、偽造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，這既影響了認真做實驗的學生，也不利于培養(yǎng)實事求是的實驗風氣，同時也會削弱學生對基本操作的重視程度。為此，我們改變考核方法:在要求學生測定的3份未知樣中，一份樣品由學生自行稱取，另外兩份樣品由助教老師稱量，學生不知道準確的稱量結(jié)果。評分時則依據(jù)老師稱量的兩份未知樣的結(jié)果進行評分，具體評分細則見表2。因此，每次實驗對學生而言都是一次嚴格的實驗考試。由于每個未知樣品學生只知道質(zhì)量范圍，不知道具體的準確值，也就從根本上杜絕了學生拼湊數(shù)據(jù)的可能。這一舉措從2003年開始實行，歷經(jīng)10年的教學檢驗，教學效果非常明顯?，F(xiàn)在學生進入分析化學實驗室，沒有了左顧右盼的尋找，而是安心、專注于自己的實驗，更多的是對實驗操作細節(jié)上的追究和對實驗過程的認真分析。這樣能使他們通過分析結(jié)果不理想的原因，逐步提高基本操作能力和實驗能力。

表2 未知樣評分細則

(3)改進教學方法，便于學生及時糾錯。

在定量分析化學實驗教學過程中，一般要求在學生實驗結(jié)束后當堂交實驗報告，以避免少數(shù)學生拼湊數(shù)據(jù);實驗結(jié)果的真實值在下一次實驗課公布。這種方式并不利于學生及時發(fā)現(xiàn)實驗過程中的問題。改變考核方法后，由于每位學生測定的未知樣各不相同，也就不存在偽造數(shù)據(jù)的可能。因此，為了便于學生及時發(fā)現(xiàn)問題，糾正錯誤。在每次實驗結(jié)束時，主講教師逐個將未知樣的真實值當面告之學生，并幫助學生及時針對自己的測定結(jié)果，分析實驗成敗的原因，糾正實驗過程中的操作或其他錯誤。經(jīng)過一學期反復訓練，學生的基本操作技能和實驗能力明顯提高。學生從“為老師做實驗”變成“為自己做實驗”，這種主觀意識的改變，帶動了學生實驗風氣的改變。教師則專心于指導學生實驗，根本不需要擔心出現(xiàn)拼湊數(shù)據(jù)或者抄襲等不良現(xiàn)象。

2 綜合實驗

我們開設的分析化學綜合實驗包括:4次綜合實驗(32學時)，1次探究性實驗(16學時)，2次自主設計實驗(32學時)，共計80學時。開設綜合實驗的目的是使學生能把所學的(甚至有些課堂未涉及的)知識和分析化學知識貫通起來，以培養(yǎng)學生的綜合實驗能力和科研能力。故在綜合實驗成績評定時，知識的應用能力和對問題的分析、解決能力(如課前討論，實驗現(xiàn)象解析，結(jié)果及誤差分析)占的比重相對較大，具體見表3。在綜合實驗的評分體系中，實驗數(shù)據(jù)僅占40%，而對文獻調(diào)研、實驗過程的應變能力以及實驗結(jié)果的合理性分析等綜合能力的考核占60%。具體的評分細則見表4。在評分細則的制定中，也同樣體現(xiàn)了對學生綜合能力的重視。例如，一份實驗數(shù)據(jù)接近真實值(實驗數(shù)據(jù)得“優(yōu)”)但結(jié)果分析僅寥寥數(shù)語(結(jié)果分析得“差”)的報告，該次成績?yōu)?分;而一份實驗數(shù)據(jù)得“差”，但對實驗結(jié)果進行了合理分析，并提出了有獨到見解的改進方法(結(jié)果分析得“優(yōu)”)，則該次報告成績?yōu)?分。另外，自主設計實驗更鼓勵學生學以致用。每個設計實驗包含兩個部分:自主設計實驗方案(10分)和實驗方案的實施(10分)。設計實驗對學生調(diào)研文獻，運用知識和自主創(chuàng)新能力有更高的要求，因此在學生自主設計的實驗方案中，對實驗方案的合理性、新穎性和可行性分析的考查占6分，對實驗方案的質(zhì)疑討論占4分;實驗方案實施部分的成績評定參照綜合實驗。提倡學生運用所學知識，通過調(diào)研文獻，設計出自己的實驗方案。我們培養(yǎng)學生從“學會做實驗”到“學會做科研”，循序漸進，目的是使學生從分析化學實驗教學中受益更多。

表3 綜合實驗評分標準

表4 綜合實驗評分細則

3 結(jié)束語

本文闡述了通過教學方法和考核方法的改進，促使學生主動重視分析化學基本操作的規(guī)范性。通過對“量”的嚴格要求，培養(yǎng)學生嚴謹求學，認真務實的實驗態(tài)度。通過綜合性、設計性實驗的訓練，提高了學生文獻調(diào)研、知識運用以及解決問題的綜合能力。多年來，學生對我校分析化學實驗的教學給出了很中肯的評價。如有學生說:“分析化學實驗課帶給我們最深的印象就是對科學準確嚴謹?shù)乃刭|(zhì)培養(yǎng)，在我們的腦海中深深留下了‘量’的概念，它所培養(yǎng)我們對實驗的細微之處的仔細，是科研精神所必備的。”還有學生說:“綜合實驗、探究實驗對知識的靈活運用，以及在交流討論時候發(fā)現(xiàn)自己未能想到的問題，在實驗過程中帶著未能解決的問題進行實驗，這些都是以前學習過程中沒有過的經(jīng)歷，感觸頗深?！?/p>