關(guān)淑霞，王歡，張志秋，李海燕，張梅

（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）

工科專業(yè)分析化學(xué)包括：生物工程、環(huán)境工程、化學(xué)工程與工藝等公共課，在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中主要以分析化學(xué)基本理論為基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)過(guò)程中的主要工藝，引導(dǎo)學(xué)生深入理解生活與工作過(guò)程中常見(jiàn)的化學(xué)分析檢驗(yàn)方法。傳統(tǒng)的分析化學(xué)課程教學(xué)過(guò)于強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的主觀記憶，所采用的教學(xué)方法過(guò)于陳舊，學(xué)生無(wú)法將工科專業(yè)內(nèi)容與理論實(shí)際相結(jié)合，因此在教學(xué)設(shè)計(jì)階段，需要強(qiáng)化學(xué)生對(duì)化學(xué)化工生產(chǎn)的研究與開(kāi)發(fā)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，加強(qiáng)化學(xué)化工生產(chǎn)的運(yùn)行管理質(zhì)量，提高學(xué)生的專業(yè)能力和科學(xué)素養(yǎng)。

1 高校工科專業(yè)分析化學(xué)課程教學(xué)改革的重要性

1.1 分析化學(xué)課程教學(xué)改革推動(dòng)工科發(fā)展

化工生物技術(shù)、環(huán)境建設(shè)都是工科專業(yè)的重要組成內(nèi)容，分析化學(xué)的基礎(chǔ)理論以及相關(guān)技術(shù)手段的教學(xué)創(chuàng)新，能夠推動(dòng)工科專業(yè)內(nèi)容的發(fā)展。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方式過(guò)于單一，教師只是通過(guò)一些文字描述主要內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自主分析重難點(diǎn)知識(shí)。但傳統(tǒng)的分析檢測(cè)手段過(guò)于陳舊，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺乏精準(zhǔn)性，導(dǎo)致人們對(duì)工科專業(yè)知識(shí)內(nèi)容認(rèn)識(shí)不足，工科專業(yè)的發(fā)展停滯不前。例如：在水質(zhì)科學(xué)教學(xué)工作開(kāi)展過(guò)程中，人們常常通過(guò)化學(xué)需氧量、氨氮以及懸浮固體等數(shù)據(jù)的測(cè)量，對(duì)水體特征進(jìn)行充分描述，但隨著近年來(lái)水污染日益嚴(yán)重，在工業(yè)發(fā)展的過(guò)程中眾多具有持久性特征的有機(jī)污染物進(jìn)入到人們賴以生存的水源中，傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測(cè)手段已經(jīng)無(wú)法保障水體監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性，不利于水環(huán)境保護(hù)工作的開(kāi)展。

教師在教學(xué)設(shè)計(jì)階段，需要結(jié)合現(xiàn)在常用的水質(zhì)檢測(cè)手段，對(duì)教學(xué)流程進(jìn)行綜合指導(dǎo)。色譜與分光等儀器在水質(zhì)分析過(guò)程中的應(yīng)用，取得了良好應(yīng)用成效，目前該理論和技術(shù)得到了迅速發(fā)展，已經(jīng)成為重要的水質(zhì)檢測(cè)手段[1,2]。色譜與分光等分離檢測(cè)手段能夠在水質(zhì)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生逐一鑒別和分析水中所含有的有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物成分，并根據(jù)最終的分析結(jié)果選擇科學(xué)合理的水處理技術(shù)，分析檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為水質(zhì)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，分析化學(xué)課程教學(xué)改革有利于推動(dòng)工科的發(fā)展，目前生物技術(shù)、PCR技術(shù)等先進(jìn)分析方式在工科專業(yè)中的有效應(yīng)用，有利于加快環(huán)境建設(shè)，提高化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

1.2 分析化學(xué)課程教學(xué)改革提高知識(shí)應(yīng)用的熟練度

化學(xué)工科主要通過(guò)傳質(zhì)與分離等技術(shù)手段，提高化學(xué)物質(zhì)的制造質(zhì)量，促進(jìn)化學(xué)工科的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，生物技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展首先需要進(jìn)行工程手段改良，合理應(yīng)用生物產(chǎn)品[3]。在環(huán)境科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，想要通過(guò)不同類型的分析技術(shù)手段，結(jié)合當(dāng)前人類生存環(huán)境的整體質(zhì)量，探究改善人類生存環(huán)境的重要途徑，工科專業(yè)結(jié)合不同領(lǐng)域的研究目標(biāo)，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)流程的合理設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)工科整體知識(shí)的充分掌握[4]。教師做好分析化學(xué)知識(shí)的綜合指導(dǎo)，全面提高工科專業(yè)學(xué)生分析化學(xué)知識(shí)應(yīng)用的熟練度，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)傳質(zhì)與分離等基礎(chǔ)課程的充分了解，在基本數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段，結(jié)合實(shí)際測(cè)定流程，探究分析化學(xué)技能的不足之處。一部分工科專業(yè)知識(shí)內(nèi)容具有生物與環(huán)境交叉性融合的發(fā)展特點(diǎn)，一些學(xué)生不具備非化學(xué)專業(yè)背景，導(dǎo)致其在分析技術(shù)學(xué)習(xí)的過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)流程有一定限制。

例如：在氣相色譜、液相色譜等實(shí)踐應(yīng)用分析的過(guò)程中，對(duì)分析化學(xué)知識(shí)以及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的掌握不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程有待完善，在教學(xué)實(shí)踐工作開(kāi)展的過(guò)程中，注重學(xué)生分析化學(xué)理論與實(shí)踐技能的培養(yǎng)，設(shè)立實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)環(huán)節(jié)，將優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)案例作為輔助教學(xué)工具，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)分析化學(xué)儀器結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)原理知識(shí)的掌握。大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都需要參照基本原理，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間相互獨(dú)立，只有加強(qiáng)學(xué)生對(duì)分析化學(xué)基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握，才能夠全面提高個(gè)人獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，滿足素質(zhì)教育背景下對(duì)專業(yè)技能人才的根本需求。

2 高校工科專業(yè)分析化學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)改革

2.1 教學(xué)方法改革

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)教育教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的多媒體教學(xué)方式，能夠在實(shí)踐過(guò)程中營(yíng)造一個(gè)良好的分析環(huán)境[5]。通過(guò)視頻、動(dòng)畫的演示方式，在學(xué)生面前直觀地展示重難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中立體形象的操作過(guò)程，以多媒體實(shí)驗(yàn)視頻代替教師的傳統(tǒng)演示，能夠節(jié)約教師的教學(xué)講解時(shí)間，解決因?qū)W生人數(shù)多無(wú)法清晰觀察實(shí)驗(yàn)流程的問(wèn)題。將課堂大量時(shí)間用來(lái)進(jìn)行學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，主動(dòng)進(jìn)行分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師起到良好的輔助性作用，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的操作規(guī)范，堅(jiān)持以學(xué)生為主體，要求學(xué)生能夠精準(zhǔn)熟練地掌握實(shí)驗(yàn)藥劑輸入量，制定出合理的溶液配置方案，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)取量。將課堂實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所涉及的多項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)完整地記錄下來(lái)，為今后的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究奠定有力基礎(chǔ)，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生自主運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處理龐大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取得高精準(zhǔn)度、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。全面提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的科研素養(yǎng)，學(xué)生能夠針對(duì)多種類型的實(shí)踐內(nèi)容，編寫完整的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算程序，將得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)平臺(tái)，在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算出誤差較小的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立動(dòng)態(tài)化實(shí)驗(yàn)流程，學(xué)生能夠結(jié)合分析化學(xué)的主要內(nèi)容，形成多樣化的實(shí)驗(yàn)探究思路。

例如：在“鄰二氮雜菲分光光度法檢測(cè)鐵”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作開(kāi)展過(guò)程中，需要引導(dǎo)學(xué)生掌握可見(jiàn)分光光度計(jì)儀器的使用方法，學(xué)生能夠結(jié)合不同濃度的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)曲線，列出相關(guān)系數(shù)與濃度的計(jì)算方程式。在儀器分析實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要逐步調(diào)整實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，增加儀器分析實(shí)驗(yàn)在課堂中的比重，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室中大型儀器的演示作用，提高學(xué)生對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究興趣。

2.2 教學(xué)內(nèi)容改革

分析化學(xué)課程教學(xué)改革中需要做好教學(xué)內(nèi)容的安排，保證教學(xué)時(shí)間的緊湊性，全面提高課堂教學(xué)質(zhì)量，在有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，全面提高教學(xué)效果，分析化學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的跨度較大，與理論課程相比，需要經(jīng)過(guò)一個(gè)月左右的理論授課，才能夠順利完成實(shí)踐分析[6]。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入到全新的思維環(huán)境下，無(wú)法保證理論與實(shí)踐知識(shí)的同步性，逐漸喪失理論的指導(dǎo)作用，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難以發(fā)揮出現(xiàn)有的學(xué)習(xí)水準(zhǔn)。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)有著明確的操作規(guī)范，要求分析化學(xué)課程教育工作者得到精準(zhǔn)的分析結(jié)果，為后續(xù)工作開(kāi)展奠定基礎(chǔ)，因此，在教學(xué)內(nèi)容改革階段，需要在多元化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開(kāi)展前，引導(dǎo)學(xué)生自主完成基礎(chǔ)理論訓(xùn)練。堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合的教育原則，學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，明確實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編輯流程，提取出各單元的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，建立分析化學(xué)課程框架，與工作過(guò)程中的各項(xiàng)實(shí)際操作案例相結(jié)合。遵循綜合性實(shí)驗(yàn)原理，促進(jìn)各學(xué)科的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，改善現(xiàn)有的工科院校實(shí)驗(yàn)環(huán)境，采用新型實(shí)驗(yàn)儀器，大力推廣素質(zhì)教育，在完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，通過(guò)教師的適當(dāng)引導(dǎo)，要求學(xué)生投入到綜合性實(shí)驗(yàn)分析中，將課內(nèi)知識(shí)與課外實(shí)踐資源相結(jié)合。在單元結(jié)束階段檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，了解學(xué)生的實(shí)踐水平，要求學(xué)生在問(wèn)題解決與分析的過(guò)程中，提高自身的綜合素養(yǎng)。綜合性實(shí)驗(yàn)選擇要貼近學(xué)生的實(shí)際生活，例如：“茶葉微量元素鑒定與測(cè)量”實(shí)驗(yàn)教學(xué)主題，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所采用的實(shí)驗(yàn)材料價(jià)格低廉，不會(huì)對(duì)整體環(huán)境造成污染，并與實(shí)際生活具有密切聯(lián)系，是不可多得的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)素材。

2.3 教學(xué)實(shí)踐改革

為了在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的自主操作能力，需要為學(xué)生打造一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，建設(shè)開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)室，選擇與學(xué)生實(shí)際生活緊密相連的實(shí)驗(yàn)課題，要求學(xué)生充分運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)理論和操作技能，完成實(shí)驗(yàn)要求，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)過(guò)程是分析與檢測(cè)的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠從中感受到基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)實(shí)踐問(wèn)題解決的重要性，低年級(jí)學(xué)生作為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的主要項(xiàng)目對(duì)象。通過(guò)學(xué)生培養(yǎng)，將一部分表現(xiàn)優(yōu)異學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)榜樣，在今后的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引導(dǎo)其他學(xué)生掌握正確的實(shí)驗(yàn)思路，減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，激發(fā)學(xué)生參與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性，營(yíng)造一個(gè)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)氛圍。開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要在整體教學(xué)規(guī)劃之外，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的延伸與提高，保障學(xué)生的主體地位，通過(guò)教師的啟發(fā)引導(dǎo)，建立開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生通過(guò)自主操作主動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課題資料查找，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生處于主體地位，教師處于教學(xué)引導(dǎo)地位，實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生創(chuàng)新能力、自主操作能力培養(yǎng)的主要場(chǎng)所，當(dāng)前所開(kāi)展的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，主要以基礎(chǔ)原理為核心，通過(guò)反復(fù)實(shí)踐對(duì)最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。學(xué)生按照教師設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)流程完成實(shí)驗(yàn)步驟，缺乏自主思考的空間，因此，需要?jiǎng)?chuàng)新傳統(tǒng)的教學(xué)課題，結(jié)合當(dāng)前的教學(xué)改革趨勢(shì)，賦予實(shí)驗(yàn)室更多的教育職能，在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，制定出科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案，融入基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)原理，熟練地使用各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)儀器完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算。

2.4 考核制度改革

課堂教學(xué)考核制度的改革與創(chuàng)新，主要目的是充分了解當(dāng)前學(xué)生的知識(shí)接受情況以及整體文化素養(yǎng)，其中實(shí)踐課程的設(shè)計(jì)是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。能夠明確當(dāng)前的教學(xué)成果，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是分析學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性測(cè)量，給予學(xué)生正面評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于片面，數(shù)據(jù)內(nèi)容具有一定的相似性，為了保證最終實(shí)驗(yàn)成果的公平、公正，需要采用平時(shí)成績(jī)、隨機(jī)實(shí)驗(yàn)成績(jī)、綜合設(shè)計(jì)成績(jī)?nèi)N評(píng)價(jià)方式相結(jié)合的方法，構(gòu)建課程考核機(jī)制。按照一定比例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)分，平時(shí)成績(jī)主要包括在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的具體表現(xiàn)以及整體態(tài)度，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中全身心的投入，才能夠獲得優(yōu)異成績(jī)，觀察學(xué)生在儀器使用過(guò)程中使用動(dòng)作的規(guī)范性，檢測(cè)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告操作步驟以及最終得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，平時(shí)成績(jī)主要根據(jù)教師的主觀判斷給出不同學(xué)分。隨機(jī)實(shí)驗(yàn)成績(jī)則是教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，從眾多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中隨機(jī)選取一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并將其作為學(xué)生綜合成績(jī)考量的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)，要另外選擇一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為其他小組成員的考試內(nèi)容，考核流程主要包括實(shí)驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)分析條件、實(shí)驗(yàn)室的基本常識(shí)、實(shí)驗(yàn)分析方案的設(shè)計(jì)以及學(xué)生的基本操作等。按照從易到難的順序，分別將任務(wù)派送到不同實(shí)驗(yàn)小組，結(jié)合小組成員的實(shí)驗(yàn)完成情況給予適當(dāng)評(píng)價(jià)，整個(gè)流程中教師不再參與實(shí)驗(yàn)，只有在學(xué)生提出問(wèn)題時(shí)才會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)方案的制定、實(shí)驗(yàn)流程的實(shí)施、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫都需要學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行，根據(jù)最終實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，確定實(shí)驗(yàn)方案的合理性，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行充分證明。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，分析化學(xué)技術(shù)在我國(guó)各領(lǐng)域得到迅猛發(fā)展，分析化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容變得越來(lái)越復(fù)雜，新的分析檢驗(yàn)方式為教學(xué)任務(wù)的開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。本文主要結(jié)合高校工科專業(yè)課程培養(yǎng)的基本要求，提取分析化學(xué)重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，豐富傳統(tǒng)的教學(xué)手段，聯(lián)系化學(xué)化工生產(chǎn)實(shí)際，優(yōu)化傳統(tǒng)的教學(xué)考核形式，制定科學(xué)合理的分析化學(xué)課程教學(xué)改革方案。想要在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)全面提高分析化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，就需要引導(dǎo)學(xué)生在掌握專業(yè)技能的同時(shí)，分析課堂教學(xué)存在的主要問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)興趣，全面提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。