时间:2023-07-20 16:17:10
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在高校课程的学习中,分析化学以培养学生化学知识与学习方法为目标的一门经典课程,学生通过学习分析化学能够逐渐树立准确测定这一理念,进一步明确量的涵义并形成科学严谨的化学态度,获得分析与解决问题能力的提高。
一、分析化学
分析化学是化学学科的一个分支,以物质的结构、化学成分、含量、测定方式、形态等为主要研究对象,是人们剖析与认知自然界的有效途径。分析化学的发展离不开理论、技术、问题之间的作用。在经济与科技水平不断进步的时代背景下,分析化学的内容逐步完善,得到了日益广泛的应用。为了实现基于更少的精力、?r间、风险、材料来获得更多信息的目标,现代分析化学需在选择性、准确度、灵敏度、形态分析等方面作出进一步提升,实现仿生化和智能化。
二、高校分析化学教学内容改革的现状
1.定量分析的改革现状
化学的定量分析指的是以定性、结构分析为基础来测定构成物质相关成分的具体含量,最常用到的有滴定分析、重量分析以及分析数据处理等方法。目前大部分高校还不够重视定量分析的改革,改革进程十分缓慢。一些高校即使展开了定量分析改革,也仅仅止于内容更新、整合或仪器分析的渗透交叉等方面,无法满足科学发展的真正需求。
2.仪器分析的改革现状
环境、生命、材料科学的繁荣与数学、电子学、物理学等的不断进步给分析化学带来了新的机遇与挑战,仪器分析在这样的背景下应运而生,短时间内便在理论、方法和技术等层面获得了突飞猛进的发展,并于20世纪80年代被正式纳入到分析化学的教学中。近年来许多高校为了促进化学教学的发展开始进行仪器分析改革,然而基础设备条件的落后、师资水平的不足等给改革造成了巨大困难,使改革难以全面彻底地开展。
3.定性分析的改革现状
定性分析在高校早期的分析化学教学中便占据了重要地位,是经典化学当中的必备内容。当下的化学定性分析作用与地位在学科相互渗透的时代下被慢慢削弱,其学时日渐减少并被化学仪器所占用,一些高校甚至直接将定性分析划分到无机化学内容中。
三、改革高校分析化学教学内容的对策
1.转变教学内容格局
分析化学教学内容同基础化学有较多重复,属于基础化学的延伸,只有重视二者的相互联系,避免分析化学的独立讲授,才能防止教学资源与时间的不必要浪费。故分析化学的教学需结合基础化学内容做出合理的精简,对重复内容进行科学压缩,鼓励学生课余对基础化学的相关内容做好巩固复习,通过课程关系的平衡协调来提高教学的效率。
2.强化教材内容建设
教材建设是改革化学分析教学内容的必要前提。现代分析化学的教学要改变传统的以培养知识丰富、基础牢固、能力高的人才为宗旨的理念,树立培养个性化、自主性、创新型人才的教学目标。在建设教材时要结合实际情况,适当增加反映能源、环境、生命等领域发展状况、成果与前景的内容,让学生在学科的交叉渗透中体会化学的生活化。
3.正确看待仪器分析
目前高校化学分析的教学改革存在盲目倾向现象,一些高校忽视教学体系完整性而一味缩减化学分析的内容,盲目增加仪器分析比重,学生在未完成掌握基本化学知识、技能的情况下很难准确理解仪器分析的相关理论,这种片面扩充新内容的做法不利于高素质人才的培养。高校分析化学教学内容改革过程中应当立足于人才培养目标,综合分析现有师资力量与设施条件,在平衡经典分析、现代分析内容的前提下正确认识仪器分析,帮助学生打下牢固的化学分析基础。
4.积极改良教学方式
传统的高校分析化学采用的是被动讲授教学模式,教学方法十分单一枯燥,学生的能力无法得到良好的训练。高校分析化学的教学改革要明确教学目标,重视培养学生的实践能力,在改革时强调学生主体作用的发挥与创新力的激发,将教师角色转变为引导者,借助剖析教学重难点和创设问题情境来指导学生完成思考讨论,充分调动学生的学习热情,加深学生对分析化学知识的理解。四、讨论与建议
综上所述,改革分析化学教学内容是时展与学科渗透的必然要求,对于高校人才的培养和分析化学教学质量的提升都具有重要的现实意义。目前高校分析化学的教学内容改革中还存在诸多亟待解决的问题,对此需要从转变内容格局、强化教材建设、改良教学方式、引入有机物分析和正确看待仪器分析等方面采取措施,确保教学内容改革的合理性,从而为社会输送更多高质量人才。激发学生学习的兴趣,提高学生综合分析和解决问题以及探索知识和创新能力已经成为学习的重要目标。分析化学课程标准更是把综合分析、问题解决作为考察学生的学习能力的因素之一。分析化学是化学及化工相关专业的课程重要组成部分,是基础与专业课程的之间的桥梁学科,是化学及化工相关专业必修的重要课程。但是由于其内容广泛、实用性强,学生普遍反映分析化学内容繁杂,难学难记,难理解,所以学生普遍认为分析化学难学的课程之一。如何将分析化学知识与相关的课程知识结合起来,深入浅出地教给学生,调动学生主动性,是分析化学教师在教学过程中面临的重要挑战。
关键词: 分析化学 课程教学 教学方法
分析化学是化学研究中最基础、最根本的领域之一。分析化学教程在本科教学内容中占有非常重要的地位,是化学化工类专业必修的专业基础课,也是相关专业(材料、医学、环境、生物等)的必修基础课。分析化学的内容多、范围广,同时教学内容中又有许多的数学推导过程,因此许多学生对这门课望而生畏。如何在有限的教学时数内,让学生系统、而又牢固地掌握分析化学的基础理论是教学的主要任务,本文就自身对分析化学的教学经验和心得体会做探讨,希望对分析化学的教学有所帮助。
一、培养学生的学习兴趣
“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,非常形象、生动地说明了兴趣在学习中的作用,因此在教学过程中可以从三方面入手,培育学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和主动性[1]。首先,在讲授各章节时,简要介绍与分析化学相关的重大事件或重大发现,让学生了解分析化学这门学科的发展历程,培养学生的学习兴趣。其次,由于分析化学是与现实生活联系非常密切的一门学科,因此给教学增添了很多素材,在分析化学的课堂教学中可穿插介绍分析化学的应用实例,采用案例引发式教学[2],拓宽学生视野,吸引学生的注意力。第三,在讲授新的知识点时,要与以往的知识点相联系,使学生相对较快地理解和接受新的知识点。从一种学习中学得的学习经验对其他学习的影响称为学习迁移,有效的学习迁移遵循学生的认知规律,促进学生心理结构的整合。
二、启发式教学
根据大纲的要求和教学的内容,采用课堂讨论的方式,针对某一知识点巧妙地创设设问情境,提出问题,引导学生想办法解决,然后教师归纳总结,达到教与学的目的[3]。如在讲授常用的氧化还原滴定方法时,在高锰酸钾法中,往往归结于“三度一点”,其中“一度”是指酸度,那么应该选什么酸呢?盐酸、硫酸还是硝酸?让学生自己分析每种酸的优缺点,盐酸容易挥发,硝酸是强氧化剂,容易对反应产生干扰,因此一般采用硫酸提供酸性条件。接着在讲解重铬酸钾法测定全铁含量,提问为什么要加入硫酸―磷酸混酸,是不是提供酸性条件,通过对比,知道加入混酸的目的在于消除Fe3+黄色的影响和降低Fe3+/Fe2+电对的电极电位。这种提问的方式,让学生自己探寻答案,这样学生印象才会深刻,知识才能掌握牢靠。
三、传统教学手段与现代媒体有机结合
计算机技术的快速发展对社会产生了深远影响,使社会各方面都发生了很大的变化,传统一些思维方式、思想观念正受到了巨大的冲击。但过多地使用多媒体教学,让动画、图片和文字取代潜心学习的过程,长此以往,学生的思考能力和逻辑思维能力将得不到发展。将传统的教学手段与现代多媒体信息技术教学手段有机结合起来,充分发挥二者的所长之处,才能够强化教学效果。
分析化学的公式、计算比较繁多,很多学生在初学分析化学时都会产生畏难情绪而影响对课程的学习,将传统的教学手段与多媒体教学相结合,既加强了与学生的沟通,锻炼了学生的思考逻辑能力,又利用多媒体教学的优势,图文并茂、动静结合,把板书无法实现的内容用多媒体体现出来,将抽象的数学问题具体化、动态化,便于学生对知识点的掌握和吸收。
四、重视习题讨论与内容总结
在学完每一章后,要重视对内容总结,采用“明确问题―解决方法―应用讨论”方式及时、系统地对所学知识点进行归纳总结:明确这一章的主要内容、需要解决的问题、采用的方法、依据的原理、公式的使用条件、得出的结论、有何用处等。首先抓住每章的骨架和轮廓,然后复习具体解决问题的方法、公式的推导,主次明确,条理清楚。这种总结方式使得学习内容变得简便和清晰,避免“乱”,提高学生的学习兴趣。
五、注重教师的教学魅力和人格魅力
上课前对教学内容的充分准备是上好一节课的基础,但成功上完一节课的关键点在于如何组织好课堂,如何创造出良好和谐的教与学的氛围。分析化学理论教学中概念、公式推导、所涉及的化学反应和理论计算比较多,在教学过程中教师必须具有扎实的专业基础知识和渊博的知识背景,钻研教材,广泛涉猎相关学科的相关知识,能清楚地讲解每一个概念、每一个原理、每一步反应,但整体内容比较枯燥。在教学过程中,教师的语言要富有逻辑性、系统性、艺术性,注重与学生之间的互动,以一种平等、相互交流,相互激活的方式生动有趣的组织教学,对一些有价值的知识点展开讨论,激励学生思考、会思考、大胆地提出自己的见解,课堂教学充满活力,调动学生的学习热情,培养学生的创新意识[5]。
总之,我们在进行分析化学教学时,着重在课堂上根据学生的特点和不同的教学内容,采用适宜的教学方法,培养学生的学习兴趣,调动学生的积极性,提高课堂效率,改善课堂效果,提高分析化学的教学质量。
参考文献:
[1]赵丹.分析化学教学方法探索与实践[J].太原大学教学学报,2012,30(2):92-94.
[2]孙旭镯,李波,陈静.分析化学教学改革初探[J].广东化工,2012,2(39):204-205.
随着我国高等教育大众化和学习型社会建设的进一步推进,[1]高等教育的人才培养、科学研究和社会服务三大功能,决定了高等教育必须不断改革和发展,以满足国家、社会和个人对高等教育的需求。分析化学一直以来是高等农科类专业的基础课程。现行分析化学的教学内容、课程设置、教学方法与手段是否适应学科发展和社会发展的需要?从社会对各类分析测试技术的具体需求,对环境、商检、药检、地矿、质检等行业的调查,各类滴定分析法、紫外可见光谱法、电位法、红外光谱法、原子吸收光谱法等社会需求高。[2]我校现开设了生物科学(师范)、蚕学与生物技术、农业资源与环境专业、环境科学、环境工程、林学、土地资源管理、水文与水资源工程、纺织工程、茶学食品科学与工程、包装工程、食品质量与安全、动物医学、草业科学、水产养殖学等二十多个近化学类农科专业。不同的专业对分析化学知识的要求不同、侧重也不相同。特别是分析化学作为化学的重要分支,于2世纪9年代,在以人类基因组计划作为代表的生命科学的激励下,跨入了以生命分析化学为特征的新纪元。而流动注射分析法、酶、免疫等生化分析法在教学上还是空白。[3]分析化学基础课所面临的突出问题是:所涉及的教学内容越来越多,课时数却越来越少;所涉及的专业越来越多,而开设的分析化学课程教材内容、实验项目、教学方法和教学要求均相同。这种不考虑学生专业特点,“一刀切”、“一锅煮”的教学模式,使对分析化学要求高的专业学生“吃不饱”,要求低的专业学生“嚼不烂”,无法满足当前大学生素质教育的要求。怎样在有限的课时中,从广度上介绍分析化学的概念、原理、方法和技术,有利于“向学生展示21世纪分析化学生龙活虎、立体多维的图像”,(3)同时也能在深度上为社会培养高素质的复合型、创新型人才?“按学科大类招生”目前已经成为我国高校招生发展的一种教育模式,其宗旨是尊重学生个性,促进专业发展,提高教学质量。比如我校的资源环境学院已改革为按环境生态大类招生,在前2年完成环境生态大类课程结构体系中公共课程和基础课程学习,后2年学院根据国家和社会人才需求情况、学生的学习成绩和志愿情况分专业。为此,该学院对学生的培养计划和课程体系设置做了相应的调整,依据各专业对分析化学的不同要求层次,部分专业必修,部分专业选修。在今后的几年里,我校的部分学院可能还会有类似的调整和改革。在这种大类招生体系的新形式下,现行的统一的教学模式严重打击了学生的学习积极性和学习兴趣,使分析化学的教学目标难以真正实现,从而阻碍了分析化学教学质量的进一步提高,“教师白费力,学生不受益”的尴尬局面屡见不鲜。像我校这种情况,在农林院校和综合性大学里较为普遍存在。如何针对各个专业对分析化学知识的要求而做到教学的有的放矢?我校为此提出了新的教学模式———分类教学模式。
二、分类教学的可行性
分类教学模式以人本主义、素质教育为理论基础,以学生学习兴趣为前提,强调学生主体性的发挥和培养,通过优化教学过程的各个环节、各个要素,求得最佳教学效果。它的目标是为具有不同的文化基础、不同的专业学科、不同的职业去向的学生,提供尽可能多的相关知识和能力的准备,以充分发挥学生学习的主观能动性,最大限度地激发学生的学习潜能。
1.农科类专业对分析化学知识的需求情况。以我校为例,有二十多个专业开设了分析化学课程,从培养目标具备的知识和能力来看,他们的大类专业特征明确,对分析化学的要求各有侧重。①环境类。主要培养目标具备环境资源分析与测试、环境污染与防治、环保产品开发、资源利用与保护等知识和能力。对分析化学的要求侧重于各类滴定分析法、紫外可见光谱法、电位法、原子吸收光谱法。②医药类。生物药物分析对分析化学有较高要求,侧重于各类滴定分析法、紫外可见光谱法、红外光谱法、气液相色谱法。③食品类。食品质量与安全与分析化学息息相关,侧重于各类滴定分析法、紫外可见光谱法、电位法、气液相色谱法。④生物类。涉及植物化学保护,动物营养与饲料科学,饲料分析与质量检测,致病因素分析、检验,药物正确使用与开发,农业生物学,水生生物种质资源及基因资源的保护、发掘与利用研究,水产动物病原诊断,水产动物病害的免疫防治及机理,水产动物营养生理、营养需求与代谢,营养与品质,营养与免疫,营养与环境以及重要经济水产动物人工全价配合饲料的配方和加工,品质分析,生理生化等,均对分析化学有相应的要求,侧重于各类滴定分析法、紫外可见光谱法、电位法、气液相色谱法、酶、免疫等生化分析法。由此看来,分析化学在各类专业的应用中是广泛的,但各专业由于分析的对象和要求不同,对分析化学的要求各有侧重,依据不同专业要求进行分类教学更能激发学生的学习兴趣。
2.分析化学教师团队的情况。农林院校的分析化学教师,一般都来自于化学专业,专业知识扎实,在教学科研工作中,在学校内部很容易与其他专业融合。在自我素养方面
,通常都在硕博学位进修中,分别于药物分析、环境化学、食品化学、生物化学领域深入学习和研究,对于分析化学在其他各领域的应用有很深的认识和理解,为分类教学提供了优质的教学支撑。 三、基于大类招生下农科类专业的分析化学课程分类教学的设计思路
1.大类学科分类的划分。根据农科类各专业人才培养目标,明确各类专业对分析化学的实际需求,科学合理地划分出大类学科。这需要在教学改革实践中不断地深入研究、调整、合理化。
2.教学课程体系的完善。在教学课程体系的构建中,对课程内容进行整合和优化,注重体系完整、简约实用。通过改革,使教学内容的系统性、社会性、生活性、新颖性更强。在教学内容确定后,组织相关教师编写新的更为合理的课程教学大纲和教案,并在实践中不断修改和完善。
关键词:分析化学 绿色化 阻止污染
一、国内外关于绿色化学与技术的成果综述
1.美国设立“总统绿色化学挑战奖”
美国总统克林顿在1995年宣布设立“总统绿色化学挑战奖”,随后在1996年他在华盛顿国家科学院颁布了第一届的奖项。该奖是为了奖励和表彰在绿色化学领域取得的突出贡献的科学家。美国化学界已把“化学的绿色化”作为21世纪化学进展的主要目标之一,着力打造绿色化化学新时代。
2.欧洲国家颁布的环境保护政策
德国是欧洲较早的开展环境保护的国家之一,早在1997年底当时的联邦政府就正式通过了一个名为“为环境而研究”的计划,这个计划包括了三大研究主题:区域性环境工程、全球性环境工程和实现可持续发展的经济及进行环境教育,这一计划的年度预算高达6亿美元,在当时算是一个重大工程,化学工业是其中重要组成部分。英国的绿色化学步伐也紧随其后,在2000年,一项由当地公司资助的英国绿色化学奖开始颁发,“环境奖”作为年度学术奖是其中一个重要奖项,奖金高达一万英镑,用于奖励那些在工业和化学领域做出卓越贡献的年轻学者。荷兰为了推进清洁生产技术,利用税法这一宏观调控政策来进行调节,采用清洁能源和污染较少的企业,可以得到政府的补贴,其投资可按一年进行折旧,而通常一般的企业投资的折旧期通常是10年。通过这一政策的调控,荷兰的环境治理得到很大的成效,世界各国也纷纷根据荷兰的成功经验,来制定本国的一些环境方面的政策。
3.日本开展的“新阳光计划”
20世纪90年代日本政府制定和实施了一项名为“新阳光计划”,它是由政府牵头规划,企业参与,旨在防止全球气候变暖、重建绿色地球计划。涉及到的主要内容是能源和环境技术的研究和开发,并且在计划中首次提出了“简单化学”的理念,该理念就是未来的化学工业应该做到最大程度的节约能源和资源,同时减少和控制污染物的排放,改进和革新目前的技术水平,改善地球的环境卫生。
4.中国绿色化学的发展历程
中国科学院早在1995年的时候就组织了一场名为《绿色化学与技术――推进化工生产可持续发展的途径》的院士咨询活动,综合了国内外绿色化学的现状与发展趋势进行了广泛的讨论,提出了发展绿色化学与技术、消灭和减少环境污染源的七条建议,并建议国家科技部组织调研,将绿色化学与技术研究工作列入“九五”基础研究计划”。1997年由国家自然科学基金委和中国石油化工总公司联合资助的“九五”重大基础研究项目《环境友好石油化工催化化学与化学反应工程》也将绿色化学的基础研究项目作为支持的重要方向之一。此外一些国内院校也纷纷成立了绿色化学研究机构,重点对绿色化学进行深入研究。
二、绿色化学的研究进展和发展动向
随着绿色化学的研究进一步深入,绿色化学的研究内容主要围绕到了化学反应、催化剂、原料、溶剂和产品的绿色化方法上面来了。绿色化学已经从根本上在原理和方法上给传统的化学工业带来了实质性的变革,这种变革主要围绕的是设计新化学工艺方法和制造出环境友好型的产品这两个主要方面,通过使用原子经济反应、无毒无害原料、催化剂和溶(助)剂等来实现化学工艺的清洁生产,通过加工、使用新的绿色化学品使其对人身健康、社区安全和生态环境无害化。绿色化学取得的进步让我们更有能力去改变地球的环境,改善人类的健康和环境卫生,为建设整洁美好的新世界做出更大的成绩。
三、分析化学的绿色化实践分析
1.利用多媒体与计算机辅助教学
在多媒体和计算机信息化社会的今天,我们有条件进行计算机仿真化学实验,让更多地化学实验可以通过仿真实验来完成。这样就能够真正减少化学污染物的排放,对于保护自然环境和减少化学实验污染有重要的意义。具体操作可以是:①在分析实验之前,老师可以组织学生观看分析仪器的基本操作和演示实验的多媒体课件,使学生对实验内容和原理有一个直观的了解和认识。②让学生了解模拟实验中可能产生的违规和错误操作的后果,从而可以有效防止错误的产生,从而大大减少实验损失。同时,计算机模拟仿真技术还可以解决一些中间实验现象不明显、危险性大或难以正常操作条件的实验,从而在保护环境的同时取得良好的实验教学效果。因此综上所述,多媒体与计算机辅助实验,可以很好的解决化学实验材料日益紧张的局面,同时也有利于减少化学实验的盲目性,这对于减少化学实验污染有着及其重要的实践意义。
2.提前做好实验安排,优化实验内容
①当前化学实验中存在的一些毒性较大的药品实验,在不影响学生的操作能力和知识的情况下,可以用毒副作用较小的其他实验代替或者直接取消。②如果不得不进行有害物质的实验的情况下,应该设法改进实验方案,以达到减少或消除污染的目的。例如,在酸碱标准溶液的配置和浓度的比较实验中,若采用挥发性大的浓盐酸,必然造成大量的酸雾产生污染空气,而事实上如果改用6mol /L的盐酸,此项污染则会大幅度降低。再如,在双氧水中测定过氧化氢含量的实验中,我们通过改用浓度为3 %的双氧水代替以前实验用的浓度为30 %的双氧水时,就不会产生污染了。同时,另一方面,采
用一些最新的实验方法也可以极大的消除污染。例如,加入掩蔽剂在分析一些成分复杂的样品时是一个常规的实验方法,但是掩蔽剂大多数是有害的。目前通过仪器掩蔽方法导数分光光度法和双波长分光光度法,则可以做到不加掩蔽剂而消除干扰直接测定的结果。
3.推行微型分析化学实验
微型化学实验因具有减少环境污染、减少试剂用量从而节省实验开支、节省学时的优点而被普遍认同,目前是国内外日益广泛采用的一种化学实验方法,最近几年,通过总结教育工作者对分析化学微型滴定实验的数据表明,微型滴定分析实验结果是准确可靠,且实际可行,能够节约80%以上的试剂。这对使用有毒试剂的实验,如重铬酸钾的实验而言,可显著减少其对环境的污染;另外,微型实验较常规滴定分析需要更加细致的操作,从而对学生的实验水平有更高的要求和更严格的规范。由此可见,微型分析化学实验的推行在切实减少环境污染的同时,也无形之中提高了学生的实验水平。
4.消除污染物的直接排放
在分析化学实验中,排放最多的往往是废液,这些废液有严重的危害,有的甚至是剧毒物和致癌物。实验后,由于没有养成良好的实验习惯,学生往往会把实验后产生的剩余的试剂直接倒入下水道中,造成水体和环境的严重污染。这种行为应该被及时纠正。在每次分析化学实验后,不要急于离开,而应该让学生养成将废液进行处理后再利用或排放的良好习惯。这样既减少了环境污染,又培养了学生保护环境的意识以及综合解决环境污染问题的能力。例如,可以将酸碱标准溶液的配置和浓度的比较实验中剩余的酸和碱进行中和至PH=7,然后再进行排放等等。
四、结论
分析化学是一门以实验为基础的自然科学,它是与环境息息相关的。通过理论和实践表明,在分析化学实验中强调绿色化学的概念,可以极大的减少分析化学实验对周围环境的污染,同时也有利于节约实验成本,真正做到人与自然环境的和谐共处。
参考文献:
[1] 杨艳杰.分析化学实验绿色化的实践探索[J].中国校外教育.2010,6:90-91
[2] 陈伟珍,沈戮,黄美玲等.微型滴定分析化学实验探索[J] .实验室研究与探索,2007,26(2):31-34
关键词:分析化学;教学改革;素质教育
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0186-02
分析化学作为一门不断涌现新方法、新技术的学科是化学类学生及相关专业学生的重要基础课程。它包括经典的化学分析和仪器分析两部分。不同的专业特点教学大纲不同,我校化学、药学、检验专业讲授化学分析和仪器分析,70学时;而食品等专业只讲授定量分析这一部分。随着教学体制改革的不断实施,基础课授课时数被压缩,老的教学大纲和教学内容也要进行改革才能适应新形势下的各种挑战。因此,分析化学课程体系和教学内容应该进行全方位的改革与更新。为了保证教学质量,学校要求教师花大力气探索新的教学方法,以便适应教育教学改革的新形势,完成教学任务,为培养实用型的专业人才打好基础。我通过和同事之间探讨,和学生之间的交流在教学中不断总结经验,目的是在不断缩减的教学学时内,让学生既能系统、牢固地掌握分析化学的基础理论,又能了解到仪器分析的前沿知识。本文针对我校分析化学的特点从教学内容和教学方法两方面进行了一些改革探索。
一、关于教学内容的改革
1.精讲化学分析,增加仪器分析。我们学校用的不同版本分析化学教材中四大滴定法普遍占了相当大的比例,但这些内容在原理和内容上都和无机及中学化学的内容存在共性,尤其是酸碱滴定的基础知识。因此,我们将一些重复的如四大平衡部分与无机化学重复知识合并归纳,精讲滴定分析内容,增加更多新兴的、热门的仪器分析方法、技术和前沿性的发展状况,比如给学生演示大型仪器室如瓦里安的荧光分光光度仪,告诉他们这种仪器能测定到人体细胞里的微量金属元素,数量级达到10~20,让学生能亲身感受到大型仪器的高灵敏度和高精密度,为后续课程的学习打下坚实的基础,也使分析化学课程的知识结构更加趋于合理。
2.不同专业,侧重点不同。根据不同的专业特点及时调整教学内容。对于药学的学生,教学内容上要多点“药”味,如滴定的一般流程,包括中药如何取样,药物样品的分解应怎样选择合适的溶剂,测定结果的误差如何评价等要重点讲解;对于化学师范的学生应把重点放培养他们的分析化学专业术语语言表达的精准性,如能联系物质的结构准确解释酚酞指示剂为什么会随着溶液的pH的变化而发生颜色的变化,强化一些基本实验仪器如容量瓶、移液管等的正确使用方法,要求在实验报告中把每一个实验现象分析得清楚透彻;对于应用化学、化工和食品专业的学生,除了强调基础知识外,还要特别重视应用,通过一些日常生活中案例的分析:如化妆品中重金属含量的测定,水的总硬度的测定等,以强化专业使命感,培养专业学习的兴趣,提高解决问题的能力,培养适应社会需要的人才。
3.根据就业方向和用人单位要求调整教学内容。学院每年都组织专业课教师对已毕业的学生的就业方向和就业动态进行统计和分析,及时和已经毕业的学生和一些生产部门联系,了解生产第一线对专业的要求,以便对教学内容不断进行调整、补充、改革。达到学生学的知识为生产科研服务,为社会服务,成为真正社会需求的人才。由于不断地努力,我们学院学生的就业率在不断地提高中。
二、关于教学方法的改革
1.启发式思维,培养动手能力。由于教学内容的合并分析化学的化学分析和仪器分析两部分内容安排在一学期学完,学生要掌握的知识点很多,一部分同学随着化学分析向仪器分析的过渡,仪器分析较多的是掌握仪器的原理结构等,内容枯燥,而大多数仪器学生从没有见过,没有感性认识,在学习中找不到乐趣,成绩也很不理想。人的认识不是外界刺激直接给予的,而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的,因此采用互动式教学,通过提问,如紫外可见分光光度计和荧光分光光度计的区别,让学生既学了荧光分光光度计的知识又巩固了紫外可见分光光度计的知识,充分体现教师为主导、学生为主体的教学思想,引导学生提高学习的主动性,让学生带着问题学习,使学习过程变得有挑战性,从而提高学生的学习兴趣,受到了学生的普遍欢迎与好评。还可以通过开放式实验室的方法,开出若干个不同专业,不同方向的实验室,尤其是大型仪器室,供学生课后自由选择,让学生自己动手独立完成实验内容,提高理论学习的兴趣。同时,在完成分析化学实验的同时,将教师的科研方向、科研课题和科研成果介绍给学生,鼓励学生在教师的指导下积极参与科研实践,不仅给学生提供了一个理论联系实际的平台,又能使所学知识得到巩固和应用,培养学生的综合能力和初步的科研素质。
随着高校的不断扩招,高校对教师数量的需求也日益增多,因此,学校的各个专业增加了许多年轻的授课教师,这些教师学历高、有热情,但授课经验不足,对分许化学这门学科的理解不够深刻,所以在授课过程中的方式有所欠缺。再加上学生在分析化学的基础各有不同,接受知识的能力有好有坏,也导致了学习效果不尽人意。
2将分析化学课程教学改革进行到底
在实际教学中,要围绕高等教育的要求,结合分析化学课程的自身特点,结合以上所提到的主要问题,对分析化学教学进行改革。
2.1更新当前的教学理念
当前社会的发展要求高校培养出更多具有创新能力和动手能力强的高素质人才,这也对当前高校的教育提出了更高的要求。作为应用型高校和应用型专业来看,我们主要的目标就是以学生为主体,教师为主导,培养学生的创新能力和动手实践能力。改变以往分析化学课程中过分强调理论知识地传授,学生被动接受教师所传达的知识点。这样的教学,学生对分析化学无法深刻理解。新的教学理念应当淡化传统教学教育的功利性,坚持以学生为本,鼓励学生参与到课堂学习和实践活动中来,提高学生学习分析化学的积极性和主动性,并将学习过程中所遇到的问题,积极向教师反馈,增加教师与学生之间的互动,建立起和谐的师生关系。这样的教育理念更需要教师提高自身教育理论水平和综合修养。
2.2构建合适的多层次教学模式
分析化学在不同院校中有是许多不同专业的基础课,教学课程设置应体现出专业的层次性。根据高层次应用型人才的培养目标和分析化学课程的自身特点,课程教学更加需要体现其实用性。在保持完整的知识体系状态下,明确分析化学的各个知识点,加强与专业的相关性和在不同学科中的应用。在实践实验中,更要将实验和理论教学结合起来。在价钱分析化学实验的要求技能基础上,适当减少验证性和纯品分析的实验,增加实际、复杂样品的分析实验。针对不同的实验,开始数量不等的专项实验课程。
2.3注重应用,创新教学方式
注重学科应用是现代应用型高校对人才培养的本质要求,将教师讲授的知识点与自学相结合,采用丰富多样的教学方式,抓好课堂上的教学,确保分析化学的讲授效果。采用现代数字化媒体授课方式和板书相结合的方式进行常规教学,通过数字化媒体向学生展示大量图片和一些较难公式的推导过程,使学生一目了然,增加学生对课程的兴趣,使学生更容易理解和掌握。在较容易的内容讲授时,可采用课前给学生提出课堂自学提纲,培养学生的自学能力,并在提纲中引入提问引导学生自我学习,并检查学生自学的效果,逐渐改变学生一味只在课堂上听讲、学知识的方式。
3分析化学课程改革期望效果
通过以上的方式进行对分析化学课程教学的改革,学生的主动学习方式、教师教学理念和方式的提升,必定将会得到较为可观的突出效果。通过以上的问题分析和改革方向,学生通过教师对相关化学岗位人才的介绍和能力要求,提升了学生学习分析化学课程的积极性和主动性,分析化学课程的教学效果得到明显提高。学生学习分析化学有了适合的方式方法,相关专业如制药工程专业、化学工程、应用化学、食品工程等专业的就业率将会大大提升,成为相关行业的人才成为了每一个毕业生的目标。
在药学专业的教育中,分析化学的理论知识和实验技能在药物分析、天然药物化学、药物化学、药剂学等都有广泛而重要的应用。分析化学的教学旨在让学生掌握基本的理论和方法,建立基本的定量和定性观念,熟练地进行滴定分析操作,掌握常用仪器的操作方法,为后续课程的学习打下坚实的基础。现代仪器分析迅速发展,不断丰富分析化学的学科内容,也使分析水平得到了巨大提高。各种光谱和色谱技术层出不穷,满足更多复杂样品的分析需要。因此,在教学内容选择上,应该将基础理论和基本概念教学与分析化学前沿相结合。分析化学涉及理论十分广泛,从经典化学分析法到现代仪器分析法,但是课时有限,并且结合专业需要,我们要对教学内容有所取舍,突出重点。在经典化学分析的教学中,做到讲清基本理论,让学生掌握滴定分析的基本原理和基本概念,各种滴定方法在讲授时突出特点,讲出特色,不拖泥带水。
现代分析中,随着仪器分析的迅速发展,应用日益广泛,并且在很多药物的质量控制、工艺设计、生产研究中大量使用。中国药典2010版比2005版进一步扩大了新技术的应用,除了在附录中扩大收载成熟的新技术方法外,正文品种中进一步扩大了对新技术的应用,药典化学品种采用了分离效能更高的离子色谱法和毛细管电泳法,红外光谱在原料药和制剂鉴定中的应用进一步扩大,气相色谱法全面用于溶剂残留检查,总有机碳测定法用于注射用水的质量控制中,含量测定中仅HPLC这一种方法,药典一部中采用的品种从505种增加到1138种,药典二部中从359种增加到694种,由此可见仪器分析方法在药学学科学习中的重要性。我们在教学中,学时适当向仪器分析部分转移。在制订2014版人才培养方案时,充分考虑到仪器分析方法的重要性,我院在开设分析化学课程的基础上,在后续学期开设仪器分析作为选修课,进一步夯实学生的理论和实验基础。该部分内容作为很多学校考研的必考内容,为以后学生的考研复习也提供了巨大帮助。
2结合学科特点,改进教学手段与方法
当前,科技的发展速度令人惊叹,这就需要提高课堂效率,在授课时将传统课堂教学与多媒体课件教学相结合,大大增加了课堂上传授知识的信息量,而且使内容准确生动,便于理解。分析化学教学中一些公式推导、计算等采用传统板书教学;一些比较抽象的概念、理论,如滴定分析中的滴定曲线,仪器分析中的仪器结构、基本原理,色谱中的塔板理论等,仅通过课堂讲解学生很难建立起正确的认识,如果通过多媒体课件以图形、动画等形式向学生提供各种知识信息,将枯燥的知识变得生动有趣,有助于学生从感性认识上升为理性认识,更好的理解和掌握所学内容。
3强化学生实验技能,培养应用型人才
针对专业特点和学科要求,我们提出培养应用型综合人才的培养目标,加强学生动手能力和严谨科研作风的培养。分析化学是一门实践性很强的课程,对学生的实验技能要求比较高,要求学生熟练基本操作、掌握基本方法、尝试科学研究。我们根据人才培养方案和课程教学大纲学时设计开设了各种实验以培养学生的实验技能。在化学分析部分,开设酸碱滴定、配位滴定的实验项目,让学生掌握滴定管的正确使用,熟悉实验条件的选择,能准确控制滴定终点,能对滴定结果进行相应运算,建立起定量的思维方式,通过这些最基本的实验技能训练,使学生对分析化学的知识能够融会贯通;在仪器分析部分,结合仪器分析的特点,采用小班上课,实验人数控制在每组8-12人,教师先讲解仪器操作方法,在短时间示范实验操作后,让每位学生都能够亲自动手操作仪器。在实验过程中,教师不断提出问题让学生思考如何解决,将课堂所学理论知识真正与实践相联系,用于解决实际问题。在实验项目的选择上,我们结合专业特点,增设一些实用性较强的新实验,减少验证性实验,增设综合性、设计性实验,如碘量法测定维生素C含量、紫外法测定维生素B12的含量、高效液相色谱法测定蛇床子中蛇床子素含量等,让学生在实验中了解药物质量控制的重要性,激发学生去学习鉴定假药或劣药的分析方法。
4改革考核制度