肖錫林 廖力夫　王宏青　聶長明　劉文娟

[摘 要]為提升畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量，針對不同“核”專業(yè)的具體特點而進行分析化學(xué)實驗教學(xué)改革是一個良好的途徑和有效措施。應(yīng)針對本科分析化學(xué)實驗教學(xué)存在的不足之處，開展全方位的教學(xué)改革。改革以緊密結(jié)合學(xué)生、學(xué)校和專業(yè)特點為主要特征，對現(xiàn)有的分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等相關(guān)方面進行改革實踐，建立新的開放式實驗教學(xué)新模式，為培養(yǎng)建設(shè)社會主義的高級專門人才打下良好的基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]地方高校 分析化學(xué)實驗 教學(xué)改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）16-0128-02

非省會城市的地方高校教學(xué)資源相對缺乏，但是緊密結(jié)合地方經(jīng)濟建設(shè)，深入開展本科人才培養(yǎng)與改革，取得了一系列的成績，具有鮮明的教學(xué)科研特色。

近年來，隨著核電大開發(fā)對核專業(yè)高級專門人才的迫切需求以及社會對畢業(yè)生素質(zhì)要求的高標(biāo)準(zhǔn)，具“核”特色相關(guān)專業(yè)本科生的課程建設(shè)和培養(yǎng)模式等也必須發(fā)生相應(yīng)的改革與變化。[1]為提升畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量，針對不同“核”專業(yè)的具體特點而進行分析化學(xué)實驗教學(xué)改革是一個良好的途徑和有效措施。

分析化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門自然學(xué)科。分析化學(xué)實驗對課程教學(xué)來說具有特別重要的地位，但分析化學(xué)實驗課的課程內(nèi)容并不完全等同于學(xué)生的化學(xué)實驗。學(xué)生的化學(xué)實驗只是分析化學(xué)實驗課程內(nèi)容的一個方面，而分析化學(xué)實驗課程內(nèi)容的另一方面，則是化學(xué)實驗技術(shù)與方法，化學(xué)實驗技術(shù)與方法包括實驗技術(shù)理論、實驗技術(shù)操作和實驗技術(shù)方法。三者是相互聯(lián)系的有機整體，缺一不可。[2]本文作者根據(jù)學(xué)生的實際情況和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，結(jié)合所在高校“核”特色進行教學(xué)，力求改革分析化學(xué)實驗課程體系建設(shè)達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的，逐漸創(chuàng)建了新的教學(xué)模式。這種模式在近幾年的教學(xué)中，取得了較好的教學(xué)效果，經(jīng)過此種教學(xué)模式培養(yǎng)的學(xué)生有多人次在省化學(xué)實驗競賽中獲得佳績和獲得省大學(xué)生研究性創(chuàng)新計劃項目資助等。

一、分析化學(xué)實驗課改革的主要內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容上，根據(jù)學(xué)校科研和教學(xué)特色，增加含鈾等核素復(fù)雜樣品前處理和分析的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。對于色譜和光譜分析等章節(jié)實驗部分，則通過一些實際教學(xué)案例，使學(xué)生能夠根據(jù)待測目標(biāo)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇而建立合適的檢測分析方法。通過這樣的訓(xùn)練，可以增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為將來所從事的職業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

在輔助課程安排上，針對不同生源本科生可能在實踐操作技能方面存在差異、處理實際問題的能力有所欠缺等特點，特地開設(shè)了“放射分析實驗”自編課，由在此領(lǐng)域從事專門研究的教師授課。在實驗教學(xué)內(nèi)容的選擇方面，著力于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，在實驗教學(xué)內(nèi)容安排上也是由易到難的，使整個學(xué)習(xí)有一定的梯度，方便循序漸進。

另外，為提高學(xué)生的獨立操作能力，在此基礎(chǔ)上，還根據(jù)學(xué)生具體的不同特點，如性別、興趣愛好及成績等因素，對上分析化學(xué)實驗課的學(xué)生進行科學(xué)的分組，組內(nèi)學(xué)生的各種指標(biāo)大致平衡，并且規(guī)定每個分析化學(xué)實驗小組都必須至少獨立完成一個完整的創(chuàng)新型研究實驗，體驗一個完整的分析過程。在這樣的實驗教學(xué)模式中，參與學(xué)生體驗了一個完整分析化學(xué)過程及數(shù)據(jù)處理方法等。這使學(xué)生經(jīng)過良好的科學(xué)訓(xùn)練，知識掌握較完整，因為針對實際案例，學(xué)生也不易忘記，并且這樣的實驗教學(xué)內(nèi)容與方法在改革課程中占有一定的比重。

在授課方法上，盡量應(yīng)用多媒體教學(xué)。多媒體結(jié)合研討的教學(xué)方式，均是以學(xué)生為中心，授課教師只起引導(dǎo)或指導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生如何去思考、分析問題。多媒體課件能形象而快速地向?qū)W生展現(xiàn)實驗教學(xué)內(nèi)容，在具體而客觀的事件中，容易引發(fā)本科生對某種科學(xué)研究問題的熱烈討論。在研討中，教師與學(xué)生可以相互啟發(fā)，甚至共同學(xué)習(xí)，這樣的教學(xué)方式下，可以強化本科生對重要知識點的理解或掌握，遇到學(xué)生的模糊認識或錯誤認識，教師還可及時糾正。對于某些放射性大、對身體危害大的實驗還開設(shè)有模擬仿真實驗。學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)功能設(shè)置，方便地體驗實際實驗過程，充分理解和掌握具“核”特色的分析化學(xué)實驗。這樣的教學(xué)改革，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，教學(xué)的有效性和針對性也得到加強，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

除此之外，基本操作技能型實驗部分和創(chuàng)新研究型實驗部分均采用不同的授課方法。例如，在基本操作技能型實驗部分，主要強調(diào)學(xué)生的獨立性，要求每個學(xué)生對于每一個具體的實驗教學(xué)內(nèi)容和過程均需掌握，可以隨機選擇某個學(xué)生負責(zé)實驗材料的準(zhǔn)備與演示等。通過這樣的實驗教學(xué)訓(xùn)練，學(xué)生不僅都能達到該實驗環(huán)節(jié)的教學(xué)目的和要求，并且學(xué)生的綜合能力還得到了鍛煉。創(chuàng)新研究型實驗強調(diào)的主要是開放性和引導(dǎo)性。[2，3]在這類實驗教學(xué)中，首先，實驗教學(xué)內(nèi)容的提出是開放性的。具體操作是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)專業(yè)的“核”特色提出實驗方案，如某同學(xué)在老師的指導(dǎo)下提出應(yīng)用離子色譜檢測鈾的新方法研究。另外，實驗教學(xué)過程也是開放的，將充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性。教師僅為本科生預(yù)設(shè)問題情境，為其研究項目的開展打下基礎(chǔ)，或提供一些實驗材料及場地等，其他大部分實驗過程均由學(xué)生自主完成，這樣本科生會對實驗研究問題具有強烈的好奇心，進一步開發(fā)，可加強學(xué)生對科學(xué)問題的探索精神等。[4]在整個創(chuàng)新研究型實驗教學(xué)過程中，要注意給參與學(xué)生留出思考的機會、時間或空間。比如說實際案例分析中，涉及對含鈾混合體系中某成分的準(zhǔn)確分析，而文獻或國家標(biāo)準(zhǔn)方法中，一般強調(diào)用偶氮胂III分光光度法，這也是分析檢測的最常用方法。但是對于科學(xué)研究，不能停留在這個層面，我們可以通過查閱文獻，結(jié)合光譜學(xué)和化學(xué)計量學(xué)數(shù)據(jù)處理方法，如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可行，就可應(yīng)用數(shù)學(xué)分離代替化學(xué)分離，普通的光譜學(xué)技術(shù)也可直接對含鈾混合體系待測成分進行目的分析。創(chuàng)新研究型實驗教學(xué)全過程中都由學(xué)生獨立完成，教師僅起引導(dǎo)作用。另外，充分利用大學(xué)化學(xué)省級示范實驗室教學(xué)平臺為“核”特色分析化學(xué)實驗服務(wù)，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好和時間安排，按計劃自行安排實驗進度。

將“核”專業(yè)特色結(jié)合起來，在分析化學(xué)實驗教學(xué)中進行創(chuàng)新研究型實驗教學(xué)改革，對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)方面會多有裨益。而經(jīng)過此系列實驗改革訓(xùn)練的本科生其解決實際問題和運用所學(xué)知識的能力得到了鍛煉，有的甚至還學(xué)會了如何去探索一些客觀實際問題，自我感覺良好。經(jīng)過系列教學(xué)，本科生的綜合能力和素質(zhì)得到了明顯提高，說明達到了實驗課程教學(xué)改革的預(yù)期目標(biāo)，同時教學(xué)效果也是令人滿意的，因此本實驗課程的改革與建設(shè)是成功的。本實驗課程的創(chuàng)新實踐將增強學(xué)生的自信心，磨礪學(xué)生的意志。因為，一定會有很多預(yù)料不到的困難和阻礙在實驗教學(xué)過程中出現(xiàn)，一部分本科生可能甚至想中途放棄。這個時候，起引導(dǎo)作用的教師需要做一些心理工作，提供一些有力的幫助，讓學(xué)生重新拾起信心，將實驗進行到底。另外，本實驗教學(xué)模式的改革與建設(shè)將有助于讓本科生養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，例如學(xué)生會在實驗工作前做好細致準(zhǔn)備，實驗中也會操作更認真，仔細觀察，規(guī)范實驗記錄，及時整理和處理實驗數(shù)據(jù)等。

二、改革面臨的問題

根據(jù)調(diào)查，在目前的核電大發(fā)展形勢下，總的來說，我國還處于起步階段。具備扎實核專業(yè)基礎(chǔ)的技術(shù)人才明顯不足，相應(yīng)的培養(yǎng)“核”專業(yè)人才的師資和學(xué)習(xí)條件等，也較缺乏。針對全校所有涉“核”專業(yè)學(xué)生開設(shè)的分析化學(xué)實驗教學(xué)體系，不易在教學(xué)內(nèi)容上滿足所有專業(yè)本科生的學(xué)習(xí)興趣或要求。比如說有些本科生已掌握了一定核專業(yè)知識，因為其家庭成員來自于核工業(yè)生產(chǎn)部門或相關(guān)企業(yè)，在其父母言傳身教下，甚至還會掌握一些操作技術(shù)，但另外一些本科生卻從未沒有接觸過核，沒有任何核專業(yè)知識，甚至還有些學(xué)生來自于文科背景，連基本的化學(xué)知識都沒有接觸過。還有些本科生不習(xí)慣獨立自主的實驗教學(xué)方法，甚至沿襲高中階段的學(xué)習(xí)方法，死記硬背，特別是創(chuàng)新型實驗教學(xué)改革進行初期時，本科生遇到了困難通常會感到受挫或焦慮，習(xí)慣性地把問題交給老師，希望老師來解決問題，對教師的依賴性還會比較大。

從目前的“核”特色分析化學(xué)實驗教學(xué)的改革來看，其有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生以創(chuàng)新能力為核心的綜合能力和總體素質(zhì)。在師生的共同努力下，目前存在的一些問題一定會得到圓滿解決，學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量將會更上一層樓。

[ 注 釋 ]

[1] 宋繼梅，胡剛，李勝利，等.優(yōu)化課程體系培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].大學(xué)化學(xué)，2009（5）：42-45.

[2] 丁長江，李政，李宏斌，等.整合實驗化學(xué)課程內(nèi)容創(chuàng)新實驗化學(xué)課程體系[J].實驗室研究與探索，2010（3）：91-94.

[3] 王麗波，徐雅琴.農(nóng)業(yè)院校應(yīng)化專業(yè)有機化學(xué)課程改革與實踐[J].高等理科教育，2012（2）：126-128.

[4] 廖力夫，謝水波，楊靜，等.酸度-光譜雙線性數(shù)據(jù)矩陣秩消失因子分析法定量分析混合物中的鈾[J].核化學(xué)與放射化學(xué)，2007（3）：156-160.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]