連琰 何春萍 張莉 楊興華 梁春華

摘要：依據(jù)多年的分析化學(xué)實驗教學(xué)實踐，結(jié)合國務(wù)院頒布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》，探討了分析化學(xué)實驗綜合性改革的必要性，以實現(xiàn)化學(xué)專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。并從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面開展了教學(xué)改革與創(chuàng)新的實踐，目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。特別是將一些新的教學(xué)手段如MOOC、SPOC及微信群討論等引入到教學(xué)實踐中，課程考核結(jié)果表明這些教學(xué)改革與實踐是行之有效的。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)實驗；教學(xué)改革；創(chuàng)新人才

中圖分類號：O651 文獻標志碼：B 文章編號：1674-9324（2018）17-0270-03

分析化學(xué)實驗是高?；瘜W(xué)、化工、制藥、環(huán)境、材料、生物等相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一，也是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的紐帶。通過分析化學(xué)實驗課程不僅能強化學(xué)生對理論知識的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴謹?shù)膽B(tài)度，更能提高學(xué)生的分析和解決問題的能力。學(xué)生在分析化學(xué)實驗中不但要動手操作，還要細心觀察，更要深入思考，最后完成實驗報告的撰寫與實驗結(jié)果的分析與討論，所有這些都是培養(yǎng)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新能力的最佳途徑與方法。由此可見，分析化學(xué)實驗是相關(guān)專業(yè)本科學(xué)生重要的基礎(chǔ)學(xué)科與能力培養(yǎng)及能力拓展的基礎(chǔ)課程，具有重要意義。

一、教學(xué)模式的改革

教學(xué)改革是教學(xué)發(fā)展中一個永恒的主題。教學(xué)改革的核心內(nèi)容是教學(xué)模式的改革。高等學(xué)校分析化學(xué)的主要教學(xué)場所無外乎教室與實驗室。傳統(tǒng)的教學(xué)模式屬于單純的灌輸式，這種模式已經(jīng)極不適應(yīng)時代的發(fā)展。在這種模式中，教師是教學(xué)活動的中心，既是教學(xué)活動的設(shè)計者同時也是教學(xué)活動的實施者，學(xué)生被動地接受教師單向灌輸?shù)闹R。這種模式在過去由于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高，因此，能夠向?qū)W生高密度地傳輸知識。曾經(jīng)對分析化學(xué)知識快速傳播起到了積極作用。但在知識大爆炸的今天，對于學(xué)生來說“好玩”的東西太多，而傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，導(dǎo)致課堂教學(xué)極其單調(diào)乏味，難以激起學(xué)生的注意和興趣，學(xué)生也無法接受到知識的灌輸。因此改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式迫在眉睫。針對灌輸式的教學(xué)模式過于重視知識的傳授、課堂氛圍單調(diào)乏味，且不能有效地向?qū)W生傳授知識等問題，我們在課堂上引入了多元教學(xué)模式，這種模式既能有效地向?qū)W生傳播知識，又能實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。多元教學(xué)模式結(jié)構(gòu)圖如圖1。多元教學(xué)模式主要包括四種模式：師生互動式教學(xué)、案例式教學(xué)、團隊互助式學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)模式。這種教學(xué)模式下，教師不再是教學(xué)的主體，學(xué)生在教學(xué)活動中處于主體地位。這種模式靈活多變，也能吸納新的技術(shù)手段服務(wù)于教學(xué)工作。如師生互動模式既可以是課堂上的互動，也可以是課后應(yīng)用現(xiàn)代信息工具與軟件進行互動，這些工具與軟件包括智能手機、平板電腦、微信群、QQ群等各種網(wǎng)絡(luò)終端與即時通訊軟件。同樣，團隊互助模式中也可以應(yīng)用到以上信息工具與軟件。多元教學(xué)模式不僅吸納了多種教學(xué)模式，而且具備高度的靈活性，能夠適應(yīng)現(xiàn)代大學(xué)生專注力嚴重下降的特點，滿足大學(xué)分析化學(xué)的教學(xué)要求，使學(xué)生充分掌握分析化學(xué)核心知識與分析化學(xué)方法，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生拓展能力、創(chuàng)新能力的目標。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

除了改革教學(xué)模式這一核心之外，教學(xué)改革的重點是教學(xué)內(nèi)容的改革。大學(xué)分析化學(xué)實驗以往是以驗證性實驗為主，而且多采用有限的幾種玻璃儀器，實驗項目及內(nèi)容過于陳舊，不能將學(xué)生所學(xué)的知識融會貫通，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。然而，當(dāng)前化學(xué)分析檢測相關(guān)機構(gòu)及企、事業(yè)單位的生產(chǎn)實踐中傳統(tǒng)化學(xué)分析方法使用比率低，而儀器分析方法被廣泛的采用。因此，需要進行實驗教學(xué)內(nèi)容與項目的改革。如設(shè)計一些比較“高、大、上”的實驗項目，特別是在綜合性實驗?zāi)K中設(shè)計幾個使用中大型分析儀器的實驗，改變分析化學(xué)實驗中大面積局限于“瓶瓶罐罐”的局面，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力。教學(xué)改革是教育工作永恒的主題。教學(xué)改革的重點是教學(xué)內(nèi)容的改革，其次是教學(xué)方法與手段的改革。然而對于教學(xué)內(nèi)容的改革，改革的空間總是有限的。而且大面積的內(nèi)容改革也是不可取的，也會帶來諸多負面問題，如教學(xué)工作的不連貫、教學(xué)投入加大及教師工作量的劇增。但是進行教學(xué)內(nèi)容的微調(diào)與部分替換還是可行的，也是應(yīng)該做的，否則過時的教學(xué)內(nèi)容必然降低教學(xué)效果，達不到教學(xué)的預(yù)期目的。在本人十多年分析化學(xué)教學(xué)中，對于維生素C含量的測定，我們就進行過多次改革，從最初的維生素C藥片的測定改為柑橘中Vc的測定，再到后來的菠菜中Vc的測定，這些內(nèi)容的改革都是基于I2氧化還原滴定法。對于這樣的實驗，我們完全可以將氧化還原滴定改為紫外光光度分析法。把實驗項目改為湘西椪柑中維生素C的紫外分析，這樣，增加了紫外光譜分析儀器的操作與使用，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也使學(xué)生學(xué)到了更加貼近生產(chǎn)與生活實際的知識。此外，也可以增加果蔬中維生素B2的分子熒光分析。這樣的微調(diào)與增加就能在基礎(chǔ)化學(xué)分析實驗中增加中檔儀器的使用，促進了學(xué)生對中檔儀器的操作應(yīng)用，提高了他們的綜合能力，實現(xiàn)了更高層次的教學(xué)目標，能夠更好地滿足未來的就業(yè)需求。

三、教學(xué)方法改革

除了教學(xué)模式與內(nèi)容外，教學(xué)方法也是教學(xué)改革的重要方面。傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗教學(xué)方法主要是：前一個實驗項目結(jié)束后，教師口頭通知學(xué)生預(yù)習(xí)下一個實驗項目內(nèi)容，然后課堂上教師講授實驗步驟與演示實驗操作，學(xué)生根據(jù)項目內(nèi)容與教師的演示獨立完成實驗。應(yīng)用這種方法開展分析化學(xué)實驗教學(xué)，根據(jù)本人十多年的教學(xué)實踐與觀察，教學(xué)效果一年不如一年。究其原因，本人認為有三個主要原因：（1）隨著社會進步，人們的生活水平也越來越高，學(xué)生越來越受到父母更多的寵愛甚至嬌縱，從而學(xué)習(xí)自覺性也一屆不如一屆，因此能夠按教師要求做到課前預(yù)習(xí)的幾乎是鳳毛麟角；（2）部分學(xué)生從智能手機出現(xiàn)前的沉迷于網(wǎng)吧電子游戲到現(xiàn)在沉迷于手游（手機游戲）；（3）落后的教學(xué)方法本身無法吸引學(xué)生的專注力。由于以上原因?qū)е聦W(xué)生沒有預(yù)習(xí)，課堂上也不認真聽講，盡管教師在實驗課堂上孜孜不倦地值守與操作指導(dǎo)，但是收效總是不盡如人意。因此，教學(xué)方法改革也是迫在眉睫。近年，我們在實驗教學(xué)方法上進行了如下改革。

（一）改變預(yù)習(xí)方法，促進實驗要點的課前有效學(xué)習(xí)與了解

由于傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)方法是讓學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)實驗教材中的實驗項目內(nèi)容，學(xué)生預(yù)習(xí)起來十分枯燥乏味，一次兩次他們或許還能接受，但是想要他們能認真預(yù)習(xí)所有的實驗項目，那是很難實現(xiàn)的事。因此，針對這一現(xiàn)實，我們將引入微課、微視頻及MOOC等方式，特別是將我們制作的一些實驗視頻上傳入班級微信群與QQ群中，讓學(xué)生自行觀看。同時教師也在空閑時段參與到相關(guān)即時通訊群里的討論，對部分同學(xué)進行在線提問，以便檢查他們的預(yù)習(xí)情況。通過這一改變，我們發(fā)現(xiàn)預(yù)習(xí)效果非常好，也深受學(xué)生歡迎。

（二）課堂教學(xué)方法的改革，提升教學(xué)質(zhì)量

以往的課堂教學(xué)是“填鴨式”，特別是在分析化學(xué)實驗課堂上，教師將實驗的目的、原理、步驟、數(shù)據(jù)記錄及操作要點與細節(jié)都詳細地講解一遍。學(xué)生則按照教材與教師的講解“照葫蘆畫瓢”過一遍，至于最后實驗結(jié)果如何毫不在意，嚴重缺乏實驗熱情。如果出現(xiàn)實驗意外現(xiàn)象也不會產(chǎn)生學(xué)術(shù)性的思考與質(zhì)疑。分析化學(xué)實驗因課堂知識點多，操作煩瑣，只是教師現(xiàn)場演示是遠遠不夠的，加之學(xué)生主動性與積極性也大大降低，往往導(dǎo)致許多同學(xué)實驗不成功，數(shù)據(jù)測量誤差大。因此我們引入“微課”等教學(xué)手段，將特定的操作片段制作成視頻材料，學(xué)生可以在任意時間觀看，也可以在任意操作過程中觀看相應(yīng)的操作要點與細節(jié)。比如，滴定管的滴定操作、半滴滴定操作與四分之一滴操作、滴定終點的判斷等小視頻文件，這些微課視頻材料能生動、形象地教授學(xué)生如何準確地進行實驗操作。這既能保證學(xué)生實驗成功，也能保證學(xué)生精準地掌握相關(guān)的操作重點與要領(lǐng)。此外，學(xué)生還可以自主進行課后學(xué)習(xí)，從而促進知識點在學(xué)生腦海中的固化。

四、分析化學(xué)實驗改革在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的作用

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）》強調(diào)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才。這無疑對人才培養(yǎng)要求提高到了一個嶄新的高度。為了實現(xiàn)國家中長期教育規(guī)劃的目標，我們分析化學(xué)實驗的改革對培養(yǎng)化學(xué)相關(guān)行業(yè)的創(chuàng)新人才起到關(guān)鍵性作用。由于化學(xué)是直接影響到我們的衣、食、住、行的重要學(xué)科，在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防與科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化中具有極其重要作用。特別是化學(xué)創(chuàng)新人才對我國參與國際競爭做出了巨大貢獻，如屠呦呦獲得諾貝爾獎，不但提高了我國在世界科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的地位，更表明化學(xué)創(chuàng)新人才是國家的核心競爭力。

五、結(jié)語

為了實現(xiàn)國家“十三五”規(guī)劃遠景，為了實現(xiàn)教育部關(guān)于《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）》的目標，我們結(jié)合我校的辦學(xué)條件、師資力量及生源特點，通過加強分析化學(xué)實驗教學(xué)的綜合改革，包括教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段的改革與探索，加強化學(xué)專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。從近兩年的教學(xué)改革與教學(xué)效果來看，已取得了一定的成效，主要表現(xiàn)在學(xué)生的創(chuàng)新思維得到了培養(yǎng)、創(chuàng)新能力有了大幅提高，特別是學(xué)生畢業(yè)論文的廣度與深度都有了很大的提高，論文選題也更新穎。但是化學(xué)專業(yè)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一個綜合、長期的過程，不能簡單地依靠分析化學(xué)實驗這一門課程就能實現(xiàn)。只有在大學(xué)階段的整個教學(xué)過程中認真貫徹啟發(fā)式教學(xué)，并把教師的科研也融合到教學(xué)中來，讓學(xué)生參與教師的研究，使學(xué)生“研”與“學(xué)”并舉且相輔相成，才能事半功倍。

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