周燕霞,黃 平
(江西醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校,江西 上饒 334000)
四大化學(xué)之一的分析化學(xué),是藥學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗、化學(xué)化工等專業(yè)的基礎(chǔ)課程,學(xué)生對此門課程內(nèi)容的掌握程度將直接影響其專業(yè)課的學(xué)習(xí)。但是,由于其理論性強,內(nèi)容抽象,學(xué)習(xí)中學(xué)生有畏難情緒,因此,實驗成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鞏固理論知識、提高實際操作和歸納總結(jié)能力的重要手段。高職高專醫(yī)學(xué)類專業(yè)的分析化學(xué)實驗課程,如何在重視基本技能訓(xùn)練的同時,培養(yǎng)學(xué)生綜合實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力成為研究的重點[1,2]。
目前,各高職高專院校分析化學(xué)實驗課程多帶有附屬性質(zhì),即作為理論課的輔助,沒有得到足夠重視。分析我?,F(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)分析化學(xué)實驗教學(xué)存在以下問題:(1)受實驗條件限制,學(xué)生實驗參與度較低。隨著我校招生規(guī)模的擴大,學(xué)生實驗人數(shù)的增長與有限的實驗空間和儀器之間的矛盾越來越明顯,我校雖采取分批分組制,但是不能實現(xiàn)單人單組,多人一組不僅會引起分工不均,還會導(dǎo)致課后相互抄襲實驗報告。(2)學(xué)生對化學(xué)興趣不大,不愿動手實驗。受中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的影響,多數(shù)學(xué)生對化學(xué)類課程心存畏懼,抽象的理論課知識使他們對實驗課提不起興趣,在多人一組情況下,可以不用動手,作壁上觀。(3)實驗內(nèi)容設(shè)置不合理,多以經(jīng)典驗證性實驗為主。在設(shè)置實驗項目時,考慮到學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,多以驗證性實驗為主,且有重復(fù)性,而學(xué)生則認(rèn)為分析化學(xué)不僅理論課枯燥,實驗課也沒有新意。(4)教學(xué)模式單一。在實驗教學(xué)中,教師多按照實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器與試劑、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理和實驗思考的流程講授,學(xué)生按部就班進行實驗,制約了學(xué)生的創(chuàng)造性和創(chuàng)新性。
實驗課教學(xué)目標(biāo)之一就是鍛煉學(xué)生的動手能力,為今后工作與研究奠定基礎(chǔ)。我系分析化學(xué)經(jīng)典類實驗見表1。
分析化學(xué)實驗主要是幫助學(xué)生樹立“量”的概念[3],因此,經(jīng)典的分析天平的稱量練習(xí)和四大滴定,我們都保留下來并采用實際操作的方式進行,尤其是滴定練習(xí),只有通過不斷地實際操作,學(xué)生才能直觀感受顏色突變那一霎那的神奇,這也有利于培養(yǎng)學(xué)生對分析化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
表1 藥學(xué)系分析化學(xué)經(jīng)典類實驗
虛擬實驗的概念最早由美國弗吉尼亞大學(xué)的威廉·沃爾夫教授于1989年提出,它是一種以虛代實、以軟代硬的實驗教學(xué)形式。此處說的虛擬實驗,主要是利用計算機仿真實驗軟件來實現(xiàn)的[4]。我系于2017年引進仿真實驗平臺,為了更好地激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生實驗參與度,經(jīng)過嚴(yán)格的篩選,將兩個綜合性實驗用計算機軟件的形式來完成,見表2。
表2 藥學(xué)系分析化學(xué)應(yīng)用型實驗
混合堿是藥用NaOH溶液,由于NaOH容易吸收空氣中的CO2而變質(zhì),導(dǎo)致組分中含有部分的Na2CO3,形成NaOH和Na2CO3的混合物,所以,使用前常需要準(zhǔn)確測定各組分的含量。水的硬度指溶于水中的Ca2+、Mg2+的總量,生活用水多為硬水[5]。此兩個實驗具有一定的現(xiàn)實意義,應(yīng)用仿真軟件,將大大提高學(xué)生的積極性。軟件中主要涉及兩部分,一部分是模擬視頻,主要用于學(xué)生了解整個實驗過程;另一部分是練習(xí)界面,由學(xué)生自主完成實驗流程,結(jié)束時,系統(tǒng)會給出結(jié)果,如果學(xué)生操作中有錯誤,系統(tǒng)會精確指出是哪一步的問題,這不僅有利于學(xué)生的自查自糾,還可以減輕教師的壓力。除此以外,虛擬實驗還在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力,使他們的思維更加活躍。
“開放實驗”源于20世紀(jì)60年代初期美國的物理實驗教學(xué)改革,又稱“自由實驗”“可擴展實驗”“開放式實驗”等。1979年,在我國高校實驗教學(xué)改革中首次提出開展“開放實驗”[6]。所謂開放實驗,最簡單的理解就是將實驗室全天開放,學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇時間做不同的實驗。雖然我系基礎(chǔ)課教師較少,但是,為了更好地滿足學(xué)生的實驗需求,進一步培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造力,每周二、四晚上7:00—9:00化學(xué)實驗室對全系學(xué)生開放;同時為保證實驗安全,教師實行輪班制。
經(jīng)過一個學(xué)期的探索,傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法和新型的計算機仿真實訓(xùn)相結(jié)合模式取得了初步成果:學(xué)生對實驗的內(nèi)容和原理理解得更加透徹,實驗參與度和積極性明顯提高,讓人興奮的是,有的學(xué)生對實驗過程中遇到的問題不再是一味地詢問老師,而是自己先思考,提出假設(shè),再進行驗證。因此,我系正在探索推出兩到三個探究型實驗,讓學(xué)生自主選擇實驗題目,自主進行實驗(可以采用虛擬實驗與實際操作相結(jié)合的方式),以達到充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、撰寫實驗開題報告能力的目的。教師的職責(zé)將由“主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案薄保饕龑?dǎo)學(xué)生如何運用所學(xué)知識、網(wǎng)絡(luò)等資源達到完成實驗的目的。