石麗榮
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高職院校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討
石麗榮
(廈門(mén)海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建廈門(mén) 361000)
結(jié)合我校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況,分析并探討該實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革措施,以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,促進(jìn)課程的可持續(xù)性。
高職院校;分析化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革
分析化學(xué)是我院生物系各專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。該課程實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生進(jìn)入學(xué)校學(xué)習(xí)的首門(mén)實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)課程著重訓(xùn)練學(xué)生掌握以酸堿平衡、配位平衡、氧化還原平衡及沉淀溶解平衡這四大化學(xué)平衡反應(yīng)為基礎(chǔ)的化學(xué)分析方法所涉及的各種容量分析儀器的原理和操作方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生掌握了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作,正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,掌握一定分析化學(xué)問(wèn)題、解決化學(xué)問(wèn)題的能力,為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程打下基礎(chǔ)。而該實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果會(huì)對(duì)后續(xù)其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程產(chǎn)生影響?,F(xiàn)結(jié)合我院情況,探討分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,以提高該實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。
1.1 實(shí)驗(yàn)課程安排不靈活
課程設(shè)置安排不靈活,固定以2個(gè)課時(shí)為一次實(shí)驗(yàn)。由于每個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和復(fù)雜程度不同,完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間長(zhǎng)短要求不同。對(duì)于操作步驟多的實(shí)驗(yàn),在短時(shí)間內(nèi)完成操作,操作的規(guī)范性差,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不管是否合理必須結(jié)束實(shí)驗(yàn)。當(dāng)班級(jí)學(xué)生人數(shù)較多時(shí),未分組安排實(shí)驗(yàn),易造成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)混亂。由于學(xué)生多,當(dāng)教師在演示實(shí)驗(yàn)儀器的規(guī)范操作時(shí),相當(dāng)一部分學(xué)生根本看不清老師的演示操作。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,教師無(wú)法顧及每位學(xué)生,學(xué)生出現(xiàn)的操作錯(cuò)誤無(wú)法逐一指導(dǎo)糾正。
1.2 實(shí)驗(yàn)效率低,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果
分析化學(xué)是實(shí)踐性課程,強(qiáng)調(diào)的是操作技能的學(xué)習(xí)。雖然配備了相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)室供學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作,但受場(chǎng)地、時(shí)間、課程安排等等因素的限制,無(wú)法做到讓學(xué)生隨時(shí)來(lái)做實(shí)驗(yàn)、做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間也受到限制。但是,教師在實(shí)驗(yàn)課上不得不花一些時(shí)間來(lái)講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及演示操作,這樣就占用了學(xué)生操作練習(xí)的時(shí)間。現(xiàn)階段化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)安排是以老師為主導(dǎo),學(xué)生課前無(wú)預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生照著老師的演示“依葫蘆畫(huà)瓢”操作。學(xué)生實(shí)驗(yàn)效率低,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。直至該課程結(jié)束,仍有相當(dāng)一部分學(xué)生基礎(chǔ)掌握不扎實(shí)。這種情況在后續(xù)的專(zhuān)業(yè)檢驗(yàn)綜合實(shí)訓(xùn)課是就體現(xiàn)出來(lái)。在綜合實(shí)訓(xùn)中,老師不得不抽出一部分時(shí)間用來(lái)重復(fù)強(qiáng)調(diào)最基本的分析操作,如溶解、移液、定容、滴定等,以規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析操作,很大程度上影響了對(duì)學(xué)生其他方面的引導(dǎo),如設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性、全局性。
1.3 實(shí)驗(yàn)考核方法簡(jiǎn)單
因理實(shí)一體化概念的植入,現(xiàn)階段是將理論成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)納入分析化學(xué)課程總成績(jī)中。這種模式是充分考慮實(shí)驗(yàn)的重要性,加大了實(shí)驗(yàn)成績(jī)的比例,但也存在一些弊端。部分學(xué)生重理論輕實(shí)踐或者重實(shí)踐輕理論,單獨(dú)看實(shí)驗(yàn)或理論成績(jī)是極低的,但兩部分成績(jī)匯總后,其總成績(jī)卻是合格的,這樣就很難達(dá)到相應(yīng)的理論或?qū)嶒?yàn)教學(xué)效果。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)往往只注重實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī),對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程不重視。該考核方式不利于學(xué)生操作技能的培養(yǎng),不能全面的反映學(xué)生的實(shí)際實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
1.4 學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)低,缺乏環(huán)境保護(hù)意識(shí)
學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)低,實(shí)驗(yàn)室的安全及衛(wèi)生意識(shí)薄弱,存在未按實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)定著裝及帶食品進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)象。學(xué)生只重視出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而不注意善后工作,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后未能及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)室。缺乏環(huán)境保護(hù)意識(shí),玻璃渣、廢紙、廢液等廢物直接丟入水槽中,嚴(yán)重影響環(huán)境。
有涂層的Q235碳鋼在500 ℃空氣中加熱8 h后,涂層室溫冷卻不開(kāi)裂,沒(méi)有出現(xiàn)氧化增重的現(xiàn)象,僅有少量鋁被氧化成氧化鋁,金屬硅沒(méi)有被氧化.有涂層的樣品在模擬海水中室溫浸泡34天不腐蝕,在80 ℃模擬海水中浸泡6 h不腐蝕,所制備的涂層具有較好的抗高溫氧化和抗海水腐蝕能力.
2.1 優(yōu)化調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,靈活安排實(shí)驗(yàn)課程
在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上,充分考慮專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的要求,刪減一些簡(jiǎn)單或?qū)嵱眯圆粡?qiáng)的定性實(shí)驗(yàn),加大溶解、定容、移液、滴定等分析化學(xué)基本功的訓(xùn)練[1]。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)堅(jiān)持綠色化的理念,選擇對(duì)環(huán)境不污染或污染小的實(shí)驗(yàn),選擇試劑用量少、濃度低的實(shí)驗(yàn)[2]。充分利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物,使上一實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物成為下一實(shí)驗(yàn)的原料試劑。如,實(shí)驗(yàn)《氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定》。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生們配制及標(biāo)定的0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液可用于另一實(shí)驗(yàn):《食醋中總酸的測(cè)定》[3]。但是按傳統(tǒng)的課程教學(xué),這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是分兩次課程進(jìn)行教學(xué),因存貯場(chǎng)地及時(shí)間等因素,學(xué)生自己配制的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液只能倒掉。而在《食醋中總酸的測(cè)定》這個(gè)實(shí)驗(yàn)中所需的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液則由實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備老師另外配制標(biāo)定。對(duì)于這種情況,可靈活調(diào)整課程安排,將兩次課程合并為一次,增加單次實(shí)驗(yàn)的課時(shí)。如此能避免了試劑的重復(fù)配制,避免試劑的浪費(fèi),減少?gòu)U液的產(chǎn)生量。同時(shí)增加了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)聯(lián)性。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的正確配制和標(biāo)定的濃度直接影響食醋中總酸測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。要求學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候必須態(tài)度端正,嚴(yán)格要求自己。如果上一步做錯(cuò)了,就不得不重復(fù)所有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。老師從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中也能分析出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度,給出正確的評(píng)價(jià)。
實(shí)驗(yàn)課程根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容靈活安排,不局限固定在2節(jié)課為一次實(shí)驗(yàn)。若實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多、操作過(guò)程復(fù)雜、注意事項(xiàng)多,則可適當(dāng)增加課時(shí),讓學(xué)生有充足的時(shí)間整理操作思路,操作時(shí)就能更為從容細(xì)致。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)失誤等異常情況,學(xué)生有足夠的時(shí)間重新實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師也有充足時(shí)間指導(dǎo)學(xué)生一些難點(diǎn)及易出錯(cuò)點(diǎn)。一部分實(shí)驗(yàn)操作速度較快較好的學(xué)生,老師可以安排一些拓展性?xún)?nèi)容,讓這些有條件的學(xué)生自主自愿完成。嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)室學(xué)生人數(shù),實(shí)踐表明,當(dāng)每組學(xué)生人數(shù)超過(guò)30名時(shí),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)易出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。因此,對(duì)于人數(shù)多于30名的班級(jí),實(shí)驗(yàn)課程安排分組進(jìn)行,按制每組人數(shù)不多于30人。這樣才能保證只有一名指導(dǎo)老師的情況下,能夠充分的顧及到每位學(xué)生,對(duì)每位學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。
2.2 引入翻轉(zhuǎn)課堂模式,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)起源于美國(guó)高中化學(xué)教學(xué)[4]。其教學(xué)模式顛倒了傳統(tǒng)的教學(xué)理念,強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,教師不再是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)者。教師在課前為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源,學(xué)生在課外獲取新知識(shí)。在課堂上,教師不再以知識(shí)講解為主,而主要是組織學(xué)生完成工作任務(wù)、課堂討論交流、個(gè)別指導(dǎo)、解答疑難問(wèn)題、進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等[5]。翻轉(zhuǎn)課堂的基本教學(xué)流程包括課前制作教學(xué)資源包和學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課中學(xué)生練習(xí)和教師指導(dǎo)、課后學(xué)習(xí)與反饋評(píng)價(jià)三個(gè)階段。
2.2.1 課前
教師根據(jù)教學(xué)計(jì)劃,將教學(xué)內(nèi)容制作成相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源包,逐步上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)共享。分析化學(xué)中各種常用的儀器如電子分析天平、容量瓶、移液管、滴定管的使用方法,制作成微視頻。實(shí)驗(yàn)的目的、原理,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)及思考討論題做成PPT文件。這些視頻和PPT文件于課前一周上傳到網(wǎng)絡(luò),供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。而實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程亦做成微視頻,教師根據(jù)教學(xué)情況選擇合適的時(shí)間上傳到網(wǎng)絡(luò),供學(xué)生學(xué)習(xí)。同時(shí)教師向?qū)W生推薦與本課程相關(guān)的慕課網(wǎng)站和資源庫(kù),讓學(xué)生自行觀看學(xué)習(xí)。
學(xué)生根據(jù)教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù),自主選擇時(shí)間學(xué)習(xí)老師上傳的教學(xué)資源包。在每次實(shí)驗(yàn)之前都應(yīng)完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容除實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)試劑和儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這些必備內(nèi)容之外,要求將預(yù)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的疑問(wèn)列入報(bào)告中。學(xué)生有問(wèn)題可以在課前和同學(xué)、教師交流,亦可以于課堂上獲得解答。
2.2.2 課中
學(xué)生通過(guò)課前學(xué)習(xí),基本掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室就能有條不紊的進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)間大大縮短,實(shí)驗(yàn)效率大大提高。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí),指導(dǎo)老師觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作情況,糾正學(xué)生的操作錯(cuò)誤,規(guī)范操作,解答學(xué)生提出的問(wèn)題。統(tǒng)一解答與個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合,以提高指導(dǎo)效率。同時(shí)教師提出一些問(wèn)題供學(xué)生思考和探討。
2.2.3 課后
課后,學(xué)生可以上教學(xué)資源包復(fù)習(xí),鞏固已學(xué)過(guò)的內(nèi)容,對(duì)實(shí)驗(yàn)上遺漏的內(nèi)容補(bǔ)充學(xué)習(xí),看操作視頻,對(duì)照自己的操作情況,進(jìn)行總結(jié)分析,完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。如此反復(fù)課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)鞏固,學(xué)生們的自學(xué)能力、實(shí)際操作能力、獨(dú)立分析能力都得到充分的煅煉和提升。
教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況,分析學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果,組織學(xué)生討論交流,對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià),改進(jìn)完善教學(xué)資源包。
2.3 完善實(shí)驗(yàn)考核方法
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),分析化學(xué)課程總成績(jī)包括了理論成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)。為避免極端,建議成績(jī)?cè)u(píng)定時(shí),不僅看總成績(jī),還應(yīng)設(shè)定理論和實(shí)驗(yàn)的單項(xiàng)及格線,保證合理的理論成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī),往正確的方向引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)過(guò)程,提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括兩個(gè)部分:平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末操作考試成績(jī)。平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)應(yīng)包含預(yù)習(xí)成績(jī)、操作成績(jī)和報(bào)告成績(jī),對(duì)每一部分成績(jī)的組成進(jìn)行量化設(shè)定[6]。特別強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)當(dāng)場(chǎng)評(píng)定,改變以往僅以實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)的觀念,使成績(jī)更符合實(shí)際情況。設(shè)置期末實(shí)驗(yàn)操作考試目的是為了考核學(xué)生經(jīng)過(guò)一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)練習(xí)后是否掌握分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本要點(diǎn),能否獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行正確的處理、分析、討論。通過(guò)期末實(shí)驗(yàn)操作考試,實(shí)驗(yàn)教師了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)的掌握情況,便于教學(xué)效果的評(píng)價(jià)分析,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)教學(xué)方法??荚囍肮紝?shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生事先進(jìn)行復(fù)習(xí)并針對(duì)性的進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí)??荚嚂r(shí),學(xué)生分批進(jìn)入考場(chǎng),不帶任何有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料,按要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容及數(shù)據(jù)處理,并回答老師提出的問(wèn)題。監(jiān)考教師按事先制定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每個(gè)操作步驟現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分。學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)臺(tái)面及清洗儀器,這一內(nèi)容也是列入考試成績(jī)中。通過(guò)期末實(shí)驗(yàn)考試,增強(qiáng)學(xué)生的操作技能、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,培養(yǎng)臨場(chǎng)應(yīng)變能力,做到以考促學(xué)。
2.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)管理,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)
注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程的管理。學(xué)生們按一定順序在固定的實(shí)驗(yàn)臺(tái)操作,保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)有序安靜,同時(shí)也方便老師登記學(xué)生操作情況,正確評(píng)定學(xué)生操作成績(jī)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,出現(xiàn)儀器破損及時(shí)清掃并登記補(bǔ)充。實(shí)驗(yàn)完成后應(yīng)將儀器清洗干凈并整理歸回原位。實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后的實(shí)驗(yàn)臺(tái)面都應(yīng)保持整潔。實(shí)驗(yàn)完成后,安排值日生對(duì)共用儀器及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行最后的清理,同時(shí)指派班委輔助監(jiān)督。這些任務(wù)完成情況都納入平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)中。經(jīng)過(guò)多次訓(xùn)練后,有效的改變了學(xué)生只重視出數(shù)據(jù)而不善后的情況,學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和道德,做事有始有終,學(xué)生素質(zhì)逐步提高。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物嚴(yán)格按照管理制度要求分類(lèi)收集處理。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,教師不斷地向?qū)W生灌輸環(huán)保、安全概念、危險(xiǎn)廢物處理制度,提高學(xué)生環(huán)保、安全意識(shí)。
本文對(duì)高職院校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行探討。通過(guò)優(yōu)化調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,靈活安排實(shí)驗(yàn)課程;完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)考核方法;加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)管理等措施,提高成績(jī)?cè)u(píng)定的公平性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和獨(dú)立性,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,為后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),以更好的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要。
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(責(zé)任編輯:馬圳煒)
Study on teaching reform of analytical chemistry experimental courses In vocational colleges
SHI Li-rong
(Xiamen Ocean Vocation College, Xiamen 361000, China)
Based on the current teaching situation of analytical chemistry experimental courses, teaching reform measures are analyzed and debated in order to improve the course’s effectiveness and sustainability.
vocational colleges; analytical chemistry experiment; teaching reform
1673-1417(2017)02-0071-04
10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2017.02.0015
G712
A
2017-03-16
石麗榮(1977—),女,福建漳州人,實(shí)驗(yàn)師,碩士,研究方向:食品科學(xué)技術(shù)及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理