分析化學(xué)是關(guān)于研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等化學(xué)信息的分析方法及理論的一門科學(xué),是化學(xué)的一個重要分支。它鑒定物質(zhì)中含有哪些組分,及物質(zhì)由什么組分組成,測定各種組分的相對含量,研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或晶體,是理論和實際相聯(lián)系的最為緊密的學(xué)科。自20世紀(jì)90年代誕生在高等教育從精英教育向大眾化教育過渡間隙的獨立學(xué)院,經(jīng)過20多年的發(fā)展,現(xiàn)已成為我國高等教育的重要組成部分,對地方經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻并為社會輸送了大批優(yōu)秀人才。獨立學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),更加注重實踐能力的培養(yǎng),但是,目前獨立學(xué)院的課程教學(xué)還有一些問題尚待解決。本文以分析化學(xué)教學(xué)為例,大部分的學(xué)校仍沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,重理論灌輸,輕實踐教學(xué),背離獨立學(xué)院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。鑒于此,分析化學(xué)課程的教學(xué)改革勢在必行。為此,本文從一名分析化學(xué)的專任教師的角度,結(jié)合多年的分析化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗,從優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法和手段、創(chuàng)新教學(xué)模式、加強實踐教學(xué)等方面對分析化學(xué)課程教學(xué)改革進行初步探討。
南京師范大學(xué)泰州學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院應(yīng)用化學(xué)、生物技術(shù)和制藥工程專業(yè)以服務(wù)長三角地區(qū)特別是泰州地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展為導(dǎo)向,為適應(yīng)江蘇地區(qū)化工、生物、制藥等產(chǎn)業(yè)對分析技術(shù)人才的大量需求,以培養(yǎng)具有化學(xué)分析的基本理論、基本知識、基本技能,能在化學(xué)、化工、生物、醫(yī)藥等行業(yè)的企事業(yè)單位從事相關(guān)的分析、檢測等工作的應(yīng)用型人才為目標(biāo),分別在應(yīng)用化學(xué)(含專轉(zhuǎn)本)、生物技術(shù)、制藥工程專業(yè)開設(shè)分析化學(xué)課程。分析化學(xué)作為不同專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是面向不同專業(yè)不同年級的學(xué)生,為此,在課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容上面要分層次,合理安排課時和教學(xué)內(nèi)容。
1.優(yōu)化課程體系
隨著科技的迅速發(fā)展,各企業(yè)的實驗條件得到了較大改善,傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法逐漸被現(xiàn)代的儀器分析手段取代。因此,分析化學(xué)的課程體系要進行優(yōu)化。我院根據(jù)專業(yè)對分析化學(xué)課程的需求不同,分專業(yè)分層次教學(xué),對于生物技術(shù)和制藥工程專業(yè)分別開設(shè)分析化學(xué)理論課程和實驗課程各36學(xué)時。對于應(yīng)用化學(xué)(含專轉(zhuǎn)本)專業(yè)安排了54學(xué)時的理論課和54學(xué)時的實驗課,實驗課時由原來的36學(xué)時調(diào)整為54學(xué)時。對于應(yīng)用化學(xué)(分析與檢測)的同學(xué),在大四上還增設(shè)了“分析綜合實驗”這門課,主要是讓學(xué)生能夠比較全面靈活地將已學(xué)的化學(xué)分析和儀器分析的方法結(jié)合起來,解決實際過程中遇到的樣品分析問題。如果汁(蘋果汁)中有機酸的分析、銀杏葉中總黃酮的提取和測定等實驗,在有限的實驗課時中掌握比較全面的現(xiàn)代分析手段,為學(xué)生今后走上工作崗位增添籌碼,符合獨立學(xué)院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
以我院南師大泰州學(xué)院為例,分析化學(xué)課程使用的教材是華中師范大學(xué)等師范院校編寫的《分析化學(xué)》第四版,教學(xué)內(nèi)容比較多,但是學(xué)時比較少。我們根據(jù)不同專業(yè)的特點、就業(yè)需求和人才培養(yǎng)方案修改了教學(xué)大綱,對教學(xué)內(nèi)容做出了調(diào)整和側(cè)重。例如應(yīng)用化學(xué)專業(yè)安排了54個學(xué)時,但由于其包含精細化工、分析與檢測兩個偏應(yīng)用的方向,在教學(xué)時特意加入了一些和這些方向相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,例如,對廢水中化學(xué)耗氧量的分析、環(huán)境水質(zhì)分析、礦物分析等等。而生物技術(shù)和制藥工程專業(yè)只安排36個學(xué)時,因此結(jié)合這兩個專業(yè)的特點適當(dāng)刪減了一些內(nèi)容,例如定性分析、多元酸堿滴定、沉淀滴定和重量分析作簡要介紹,同時將酸堿滴定、絡(luò)合滴定以及氧化還原滴定放在一起講述,橫向比較滴定突躍、滴定曲線及指示劑變色原理,而且對公式的推導(dǎo)減弱,重點加強公式的應(yīng)用。另外,有意加強了樣品采集及預(yù)處理、分離和富集相關(guān)方面的內(nèi)容。通過調(diào)整和優(yōu)化不同專業(yè)方向的教學(xué)內(nèi)容,在保留經(jīng)典化學(xué)分析內(nèi)容的基礎(chǔ)上,更加突出了專業(yè)性和實用性。
分析化學(xué)教學(xué)改革還有一個重點就是改進教學(xué)方法和手段。要注重加強和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性和自主性,擯棄傳統(tǒng)的以“滿堂灌”講授教學(xué)主體的授課法,大力倡導(dǎo)多元化、啟發(fā)式教學(xué)方法,例如討論式教學(xué)、自主式教學(xué)、案例式教學(xué)等,再比如小組教學(xué)、獨立學(xué)習(xí)、實驗、課外實踐等多種形式,共同構(gòu)成一個完整的教學(xué)體系。另外,在學(xué)時少的情況下,傳統(tǒng)“板書”的教學(xué)手段無法滿足課程教學(xué)要求,運用現(xiàn)代教育技術(shù),多媒體教學(xué)能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,拓寬教學(xué)內(nèi)容。但多媒體不是提高教學(xué)效果的唯一手段,現(xiàn)在,很多的高校教師上課對多媒體過分依賴,結(jié)果適得其反。對于分析化學(xué),采用“板書+多媒體”結(jié)合的教學(xué)方法,對于一些公式的推導(dǎo)以及計算的解題過程,應(yīng)回歸經(jīng)典的板書,對于有些比較形象的問題,如化學(xué)滴定的顏色變化,采用多媒體,學(xué)生能夠形象直觀地感知。
學(xué)校以服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展、向基層培養(yǎng)應(yīng)用型人才為辦學(xué)服務(wù)定位,利用多媒體和實驗教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生掌握合理的知識結(jié)構(gòu)和寬厚的實驗技能基礎(chǔ),建立產(chǎn)學(xué)結(jié)合基地,實施企業(yè)化培養(yǎng)。為加強學(xué)生實踐技能,提高學(xué)生的職業(yè)化素養(yǎng),與企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)合作,先后與泰州市環(huán)境監(jiān)測站、泰興錦雞染料化工有限公司等企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)結(jié)合基地,每年我院都會派一部分學(xué)生到相關(guān)企業(yè)去實習(xí)和做畢業(yè)論文,使學(xué)生以專業(yè)技能學(xué)習(xí)為主,深入了解企業(yè)的需求。
“灌輸式”的教學(xué)模式是中國應(yīng)試教育的結(jié)果,這在初高中學(xué)習(xí)階段可能暫時還不能得到明顯改善,但大學(xué)教育和義務(wù)教育有著明顯的差別。由于大學(xué)課程多,每門課程課時少,因此往往一堂課要講幾個章節(jié)的內(nèi)容,篇幅上可能就是十幾頁甚至幾十頁。如果學(xué)生沒有進行自主學(xué)習(xí),尤其是獨立學(xué)院的學(xué)生本來專業(yè)基礎(chǔ)就差,學(xué)生來自不同的省份,西部省份的教育本來就比較落后,特別是專轉(zhuǎn)本的同學(xué),??茖W(xué)的不同的專業(yè),有些同學(xué)甚至沒有學(xué)過化學(xué),僅靠課堂上老師幾十個課時的“灌輸”,往往只能學(xué)到一點皮毛,知其然不知其所以然,達不到較好的教學(xué)效果。因此,我們在理論教學(xué)中進行了“探討式”教學(xué)模式的嘗試。在每個章節(jié)開始之前,先向?qū)W生拋出幾個與該章節(jié)知識點相關(guān)的問題,啟發(fā)學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生自主、探究、合作、討論尋找答案。在課堂教學(xué)時,重要的知識點,基本的原理方法還是由老師講授,再由學(xué)生回答拋出的問題。同時,對于容易混淆的知識點和難以理解的知識點,經(jīng)教師進行巧妙引導(dǎo)后由學(xué)生通過討論解決。另外,對于每一章內(nèi)容由教師布置一個與講授內(nèi)容密切相關(guān)的分析課題,然后將學(xué)生分成5~6人一組,要求學(xué)生在課后查閱相關(guān)資料文獻,討論完成課題并制作相關(guān)課件,每次課最后留出20分鐘左右的時間讓學(xué)生展示小組課題完成情況,其他小組同學(xué)對其所講內(nèi)容進行討論,最后老師作點評總結(jié)。通過這樣“探討式”的教學(xué)模式,讓學(xué)生帶著問題聽課,帶著課題實踐,大大提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,既充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位,又發(fā)揮教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)地位,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力等綜合素質(zhì)。
分析化學(xué)是一門理論性和應(yīng)用性都很強的學(xué)科,因此,在加強分析化學(xué)理論教學(xué)的同時,應(yīng)加強實踐教學(xué)。例如,分析化學(xué)教師應(yīng)將理論與實際相結(jié)合,把一些比較枯燥的滴定反應(yīng)內(nèi)容和一些具體的應(yīng)用實例相結(jié)合進行講解,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)的興趣。這要求教師涉獵的知識面廣泛,不僅要有扎實的理論基礎(chǔ),還要有一定的科研能力,并可結(jié)合科研進行講解,使學(xué)生對枯燥的滴定反應(yīng)內(nèi)容產(chǎn)生興趣。例如,在酸堿滴定章節(jié)中,土壤中氮、磷等含量測定,可以通過這些元素對農(nóng)作物長勢的影響,讓大家了解為什么的有些農(nóng)作物葉子會發(fā)黃,可能缺少某種元素。這樣,可開發(fā)學(xué)生的想象力和思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用知識能力。此外,同步開設(shè)分析化學(xué)理論課和分析化學(xué)實驗課,使學(xué)生能夠通過做實驗加深對分析化學(xué)理論課內(nèi)容的理解,并提高學(xué)習(xí)興趣和動手能力。理論課中滴定反應(yīng)較多,難以記憶,通過同步開設(shè)化學(xué)滴定法相關(guān)的實驗,如銨鹽中氮含量的測定、廢水中有機物的測定等,則有助于學(xué)生加深記憶和理解。
對實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊及與應(yīng)用脫節(jié)的問題,在原有實驗教學(xué)體系的基礎(chǔ)上,以基礎(chǔ)化學(xué)實驗的必備基本技能為核心,結(jié)合化學(xué)化工類本科生畢業(yè)后可從事工作的崗位技能特點,把實驗項目進行了更新和優(yōu)化,增加了與大學(xué)生畢業(yè)后工作崗位有關(guān)的實驗內(nèi)容。例如,針對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)分析與檢測方向,我們增加了與環(huán)境監(jiān)測部門工作有關(guān)的泰州市某草莓園土壤中重金屬檢測的實驗項目,使學(xué)生了解和掌握環(huán)保部門監(jiān)測工作的基本流程和方法。又如, 在開展學(xué)生基本實驗技能項目的同時,還適當(dāng)?shù)丶尤胍恍┡c教師的科研方向及產(chǎn)學(xué)研相關(guān)的專業(yè)實驗項目,如納米銀的制備及紫外光譜表征實驗。通過更新實驗教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生既對教師的科研方向和企業(yè)生產(chǎn)需求有一定的了解,也學(xué)到了相應(yīng)的專業(yè)技能,強化了學(xué)生對專業(yè)知識的應(yīng)用性和創(chuàng)新性的認(rèn)識,培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)意識。
分析化學(xué)是應(yīng)用化學(xué)、生物技術(shù)、制藥工程等理工科專業(yè)一門重要基礎(chǔ)課程。本文針對獨立學(xué)院分析化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀,結(jié)合分析化學(xué)學(xué)科課程特點及獨立學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)特點,從優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法和手段、創(chuàng)新教學(xué)模式和加強實驗、實踐教學(xué)四個方面對分析化學(xué)的教學(xué)改革進行了初步探索和實踐,教學(xué)效果得到了明顯的改善。相信通過持續(xù)的改革和創(chuàng)新,分析化學(xué)課程教學(xué)改革將會取得更大的進步。
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