劉曉娟
摘要:為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會需求的急劇變化,分析化學(xué)教學(xué)必須與時俱進,通過進行適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)改革來提高教學(xué)質(zhì)量,以迎接新時代、新形勢下的挑戰(zhàn)。本文認為分析化學(xué)的教學(xué)改革應(yīng)該主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等三個方面進行。
關(guān)鍵詞:分析化學(xué);教學(xué)改革;提高教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)33-0073-02
分析化學(xué)是以研究物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)信息為主要內(nèi)容的一門科學(xué)[1]。分析化學(xué)被譽為科學(xué)技術(shù)的眼睛,她不僅能夠為生產(chǎn)和科研提供信息,而且是決策和解決問題的參與者,是一門能夠從分析數(shù)據(jù)中獲取信息和知識,解決生產(chǎn)與科研中實際問題的重要學(xué)科。在我校,分析化學(xué)不僅是化學(xué)、化工專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,還是醫(yī)藥、農(nóng)林、環(huán)境等理工專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課程。本門課程和社會生活、生產(chǎn)以及科研密切相關(guān),是一門理論和實踐結(jié)合比較緊密的學(xué)科。學(xué)生通過分析化學(xué)的學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及實事求是的科學(xué)素養(yǎng),提高自己遇到實際問題時的分析問題和解決問題的能力,從而培養(yǎng)和提高自身的綜合素質(zhì)。然而傳統(tǒng)的分析化學(xué)教學(xué)存在很多問題,例如:內(nèi)容多、課時少;講授方式相對單一,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性比較低;教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容僅限于本課程的傳統(tǒng)認知領(lǐng)域,忽視了學(xué)生的情感領(lǐng)域和學(xué)生整體素質(zhì)的全面培養(yǎng)等,這些問題制約著學(xué)生專業(yè)技術(shù)知識和實踐水平的提高,不能有效地培養(yǎng)出符合社會要求的人才。
當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,學(xué)科間的相互交叉不斷深入,生產(chǎn)技術(shù)日新月異,社會的發(fā)展和科技的不斷進步對人才培養(yǎng)的要求也越來越高,使得高等學(xué)校的教育工作者必須適應(yīng)社會經(jīng)濟的發(fā)展,進行深入的教學(xué)改革,不斷提高教學(xué)質(zhì)量,從而培養(yǎng)出新世紀(jì)所需要的人才。當(dāng)今社會,一名合格的分析化學(xué)人才不僅需要具有扎實的理論基礎(chǔ)知識,掌握分析技術(shù)的基本實驗操作和實驗技能,還要具有拓展現(xiàn)代分析理論和應(yīng)用的能力,具有較強的分析儀器動手操作的能力以及運用專業(yè)化學(xué)軟件采集、處理各種復(fù)雜實驗數(shù)據(jù)的能力,從而能夠綜合分析實驗結(jié)果,解決生產(chǎn)生活中所遇到的實際問題。為了更好的培養(yǎng)出合格的分析化學(xué)人才,改變傳統(tǒng)分析化學(xué)教學(xué)中存在的一些問題,必須進一步深化分析化學(xué)的本科教學(xué)改革,推進教育創(chuàng)新,提升本科院校的教學(xué)和科研水平。結(jié)合我校的實際情況和自己的教學(xué)體會,借鑒近年來兄弟院校對分析化學(xué)教學(xué)改革的探索與研究成果,筆者從以下幾個方面對分析化學(xué)的教學(xué)改革進行了初步的探索。
一、教學(xué)內(nèi)容改革
(一)教學(xué)改革的先導(dǎo)是教材建設(shè)
一本好的教材應(yīng)該與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和社會發(fā)展的需求緊密結(jié)合,在保留經(jīng)典的化學(xué)分析內(nèi)容的基礎(chǔ)上,應(yīng)適當(dāng)加大與社會生活聯(lián)系更緊密、科技發(fā)展比較迅速的現(xiàn)代儀器分析和生物學(xué)分析方法的內(nèi)容[2]。使教材能夠更好地反映材料、能源、環(huán)境、生命等關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展,并與其他學(xué)科廣泛交叉滲透,使學(xué)生了解分析化學(xué)與人類生活和生存質(zhì)量的緊密聯(lián)系,從而培養(yǎng)“基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高”的分析化學(xué)人才,努力培養(yǎng)自主化、個性化和創(chuàng)造性發(fā)展的人才。
(二)理論知識與實際生產(chǎn)生活相結(jié)合
通過列舉日常生活以及科研工作中遇到的實際案例,讓學(xué)生進一步了解分析化學(xué)在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用,更深刻地理解分析化學(xué)的重要意義,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際,提高分析、解決實際問題的綜合能力。例如:目前人們普遍關(guān)心的蔬菜水果中的農(nóng)藥殘留是否超標(biāo)問題,我國的有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的國家標(biāo)準(zhǔn)快速檢測方法是“速測卡法(紙片法)”,利用膽堿酯酶可催化靛酚乙酰酯(紅色)水解為乙酸與靛酚(藍色)引起的顏色變化進行檢測,屬于一種變相的可視比色分析方法,因此可以將其作為吸光光度法一章的生活示例,引入到該章知識的講解中,這有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時擴展教材中的吸光光度法的檢測手段、方式,改變老師和學(xué)生習(xí)慣默認的吸光光度法只能在溶液中檢測的觀念,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及理論聯(lián)系實際的能力。
(三)及時將分析化學(xué)領(lǐng)域的新思想、新方法、新技術(shù)和新進展引入到相應(yīng)專業(yè)的教育中
對于化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,可以將近年來發(fā)展的樣品預(yù)處理新方法,如:固相微萃取法、液膜萃取法、超臨界流體萃取法、微波溶出法等新方法[3],以及毛細管電泳、流動注射分析、液-質(zhì)聯(lián)用、氣-質(zhì)聯(lián)用等新技術(shù)融入課堂教學(xué)中,對于生物、醫(yī)學(xué)等專業(yè)的學(xué)生可以將生化分析、及生物傳感器的最新進展引入課堂中,如:血糖儀的基本原理、基因檢測的新方法、癌癥標(biāo)記物、細胞內(nèi)生物物質(zhì)的原位監(jiān)控、檢測等傳感新方法。并將一些分析檢測的理念灌輸給學(xué)生,強調(diào)“量”的概念,如血液中的膽固醇含量太低和太高都不行,所以怎樣保證檢測的準(zhǔn)確度(和數(shù)據(jù)處理一章“置信度”的知識點相聯(lián)系)?怎樣快速、高靈敏、高選擇性的檢測目標(biāo)物?怎樣設(shè)計實驗實現(xiàn)目標(biāo)物的原位快速檢測、無損檢測、實時檢測、實地檢測等,以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性。
二、教學(xué)方法改革
(一)加強實驗和理論的結(jié)合,當(dāng)前分析化學(xué)發(fā)展的一個重要趨勢是綠色環(huán)保,在教學(xué)中要體現(xiàn)節(jié)約、環(huán)保和創(chuàng)新的理念
通過理論和實踐的結(jié)合加強這種理念,例如:在實驗設(shè)計中,根據(jù)實驗需要用到的溶液量,配制稍過量的溶液,既節(jié)約了化學(xué)試劑又減少了化學(xué)試劑對環(huán)境的污染。此外,增加設(shè)計性、綜合性及復(fù)雜樣品分析的實驗。通過課堂對理論知識的講解,讓學(xué)生自主設(shè)計實驗方案,并在實驗課中進行實踐。例如:混合堿的測定實驗,可以讓學(xué)生在理解課堂知識的基礎(chǔ)上,設(shè)計詳細的實驗方案,寫出本實驗的目的、原理、所用到的藥品和儀器、具體的實驗步驟、注意事項以及實驗中可能出現(xiàn)的問題及解決方法等,然后進行獨立操作,即時發(fā)現(xiàn)實驗中的問題,并主動獨立探明原因,充分發(fā)揮學(xué)生做實驗的主動性、積極性和創(chuàng)造性,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)的興趣,而實驗結(jié)果的記錄和分析要和教材中的數(shù)據(jù)和誤差處理一章緊密聯(lián)系,加深學(xué)生對該章內(nèi)容的理解,從而培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題、綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)知識和解決實際問題的能力,初步訓(xùn)練學(xué)生進行科學(xué)研究的技能,并為其做本科畢業(yè)論文奠定基礎(chǔ)。
(二)自學(xué)提問式的教學(xué)方法
傳統(tǒng)的分析化學(xué)教學(xué)方法一般都是課堂講授、“填鴨”式的教學(xué),這種教學(xué)方法是導(dǎo)致學(xué)生自學(xué)能力差,思維僵化、問題解決能力下降的主要原因,容易使學(xué)生陷入套用已有解題模式的怪圈。因此,開展以“問題”為核心的自學(xué)提問式的教學(xué)方法有助于引導(dǎo)學(xué)生進行積極自學(xué),體驗問題解決的探究過程。學(xué)生在教師引導(dǎo)下進行自學(xué),知識在問題回答過程中逐漸掌握和深化,構(gòu)建和完善自己的化學(xué)知識框架和體系。類似探究式的教學(xué)方法能夠使學(xué)生的知識與能力以及科學(xué)素養(yǎng)呈遞進性發(fā)展。例如:在氧化還原滴定法中的高錳酸鉀法,就可以通過提出一系列問題,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)該部分內(nèi)容,例如:該方法的原理?KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液怎樣配置,為什么?標(biāo)定KMnO4溶液的實驗條件:酸度、溫度、指示劑、滴定速度分別是什么?為什么要在這些實驗條件下進行?通過學(xué)生自學(xué),然后教師提問,課堂回答問題,加深對知識的理解,并進一步掌握這部分的知識。
三、教學(xué)手段改革
隨著科技的發(fā)展,計算機已經(jīng)融入到我們生活中的方方面面,成為生活的必需品。在教學(xué)領(lǐng)域,計算機所發(fā)揮的作用也越來越大,很多學(xué)校都已經(jīng)開始用多媒體進行分析化學(xué)的教學(xué)了,利用多媒體進行教學(xué)已經(jīng)是大勢所趨。因此,改進和完善原有的教學(xué)資源,建立多樣化、立體化的教學(xué)資源就顯得尤為必要。教學(xué)資源立體化主要表現(xiàn)在教學(xué)資源的超文本化上,將各種數(shù)字資源,如:文字、圖片、動畫、視頻、聲音等,運用超文本技術(shù)融合到一起,構(gòu)建基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多媒體教學(xué)網(wǎng)站。在教學(xué)過程中,教師可以根據(jù)不同專業(yè)的課程教學(xué)需要,對各種教學(xué)資源進行重新整合,通過大量直觀的感性材料和多媒體形式呈現(xiàn)出的教學(xué)內(nèi)容,將抽象的理論知識具體化、形象化,幫助學(xué)生對分析化學(xué)形成感性認識,加深對教材知識的理解[4]。
隨著我國加入世界貿(mào)易組織,英語已經(jīng)成為與人交流和獲取知識的必備工具,所以一個優(yōu)秀的人才不僅需要有扎實的專業(yè)知識,還必須要有較高的英語水平,因此將專業(yè)英語詞匯引入分析化學(xué)的課堂教學(xué)中,有助于在潛移默化中為學(xué)生打下良好的專業(yè)英語基礎(chǔ)。為此,我們采取了在課堂中將常用的化學(xué)用語的英文譯法及化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)變化過程的英文表達法進行中英文對照講解,使學(xué)生在分析化學(xué)的課堂上有一個運用英語的機會,以提高學(xué)生的科技英語水平,為接下來學(xué)習(xí)專業(yè)英語打下良好的基礎(chǔ)。
總之,隨著社會和科技的飛速發(fā)展,分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段也在快速發(fā)展[5],為了高校分析化學(xué)教育者更快適應(yīng)這一實際情況,必須進行分析化學(xué)的教學(xué)改革,提高分析化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)的熱情和積極性,提高學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)造能力,以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,以期培養(yǎng)出綜合素質(zhì)較高的分析化學(xué)人才。當(dāng)然,教學(xué)改革也不是一蹴而就的,而是一個循序漸進,逐步發(fā)展完善的過程,只有在不斷融入新的觀念、新的知識、新的教學(xué)手段過程中,不斷創(chuàng)新,不斷實踐,逐步提高分析化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出更多的合格分析化學(xué)人才。
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