時間:2022-02-04 08:17:45
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇分析化學(xué),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
[關(guān)鍵詞]藥學(xué);藥理化學(xué);分析化學(xué)
隨著我國醫(yī)療事業(yè)的飛速發(fā)展與進步,藥學(xué)研究水平越來越高。其發(fā)展主要依賴于藥物分析技術(shù),藥學(xué)研究對我國醫(yī)藥事業(yè)開發(fā)、創(chuàng)新、發(fā)展等方面具有重要促進意義,能夠間接提升我國經(jīng)濟水平,從根本上提高我國健康保障水平。
一、藥物化學(xué)和分析化學(xué)的基本概念
(一)藥物化學(xué)概念
所謂藥物化學(xué)主要是將化學(xué)分子原理應(yīng)用于藥物研發(fā),從科學(xué)角度分析化學(xué)藥物的基本構(gòu)成、生物效應(yīng)及相應(yīng)藥性原理等相關(guān)內(nèi)容,用于新類型藥物研發(fā)。藥物化學(xué)研究需要兩方面來共同促成,其一是生物學(xué),另外一方面是化學(xué),其在藥物研發(fā)中主要明確藥物的活性物質(zhì)或藥性機制,分析患者用藥治療后,藥效對機體的代謝作用,及機體對藥物的適應(yīng)情況及吸收情況等。
(二)分析化學(xué)概念
所謂分析化學(xué)主要是指對物質(zhì)中相關(guān)藥物成分、不同結(jié)構(gòu)含量等進行測量,將測量的物質(zhì)指標(biāo)進行化學(xué)分析,其屬于物質(zhì)化學(xué)分析的一門科學(xué),除此之外,有關(guān)于物質(zhì)成分測量所用儀器也包含在內(nèi),屬于分析化學(xué)的一部分。分析化學(xué)中對藥物成分進行測量分析的方法被稱為化學(xué)分析法,這種方法在測量過程中主要應(yīng)用天平和所要測量的物質(zhì)及試劑,將其用玻璃器皿盛放,將所測量的物質(zhì)成分計量指標(biāo)與測量過程中出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)兩者相互對應(yīng)分析,以此得出結(jié)論。另外一種分析方法即儀器分析,這種方法在滿足上述作用的同時還能夠進行微量分析及形態(tài)、結(jié)構(gòu)分析等。
二、物理化學(xué)和分析化學(xué)的發(fā)展及作用
(一)物理化學(xué)和分析化學(xué)的發(fā)展
早在19世紀(jì),物理化學(xué)這一概念被提出,并且于30年代和40年代蓬勃發(fā)展。物理化學(xué)概念被提出后科研人員研制出了磺胺類藥物,投放于臨床治療,響應(yīng)效果較好,對患者的預(yù)防感染及臨床治療均具有一定促進作用,在投放應(yīng)用的10年內(nèi),β內(nèi)酰胺類抗生素研發(fā)技術(shù)逐漸完善。于19世紀(jì)40年代有相關(guān)研究人員研究出了抗菌藥物的藥性、活性及藥物機理等,將其與藥物成分及結(jié)構(gòu)等相關(guān)內(nèi)容相互融合,用于新藥的研制,就此不同種類藥物越來越多。于19世紀(jì)末時,通過研究人員的努力,對于新藥的研制不再僅依靠藥物活性機理及其成分結(jié)構(gòu)方面入手,新藥的不斷研制也是物理化學(xué)逐漸認識的過程,研究人員能夠明確大部分種類藥物在機體中出現(xiàn)的生化效應(yīng),能夠明確不同類藥物應(yīng)用于人體其活性及產(chǎn)生的藥效,就此于19世紀(jì)末可以通過不同類型、病癥患者的實際患病情況入手,分析患病原因,實現(xiàn)新類型藥物研發(fā),對癥下藥治療。于20世紀(jì)分析化學(xué)理念被提出。分析化學(xué)除了分析方法以外,其能夠用于新藥研制主要依賴于分析儀器,在不斷探索發(fā)展的過程中,儀器分析方法逐漸占據(jù)主要地位。在整個20世紀(jì)中,40年代至80年代之間,出現(xiàn)了三大重要學(xué)科領(lǐng)域,即材料學(xué)、環(huán)境學(xué)和生命學(xué)科,這三大學(xué)科通過與儀器分析方法聯(lián)合應(yīng)用研究,在一定程度上成就、完善了分析化學(xué),促進其發(fā)展進步。從當(dāng)今環(huán)境來看,儀器分析方法又與計算機信息科技相互聯(lián)系到一起,以計算機為載體、以網(wǎng)絡(luò)信息為媒介,將分析化學(xué)中測量的數(shù)據(jù)、信息進行整理、收納,最終錄入電腦,實現(xiàn)信息傳輸及智能分析。目前,信息化儀器分析中最具代表性的即為傳感器的發(fā)現(xiàn)及圖譜快速檢索和實驗室自動化等。
(二)物理化學(xué)及分析化學(xué)的作用
從不同角度來講,物理化學(xué)和分析化學(xué)的作用存在一定差異,是不同的。物理化學(xué)更偏向于藥物活性、機理及藥性和機構(gòu)的研究,極大促進了早期藥學(xué)的研究與發(fā)展,為后續(xù)的新類型藥物研發(fā)奠定了堅實基礎(chǔ)。同時,20世紀(jì)內(nèi)的分析化學(xué)主要是用于藥物成分、劑量的測量及化學(xué)實驗反應(yīng)研究,其屬于實驗方法的一種,并且在儀器分析發(fā)展進程中,挖掘了與藥學(xué)有關(guān)的不同學(xué)科,為藥學(xué)研究提供更全面、系統(tǒng)的理論支持,促進藥學(xué)研究。當(dāng)前,儀器分析法融合計算機信息技術(shù),實現(xiàn)了儀器分析的智能化和自動化,其具有測量分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、操作迅速等優(yōu)勢,但是從另一方面來講,儀器設(shè)備購置昂貴并且對儀器操作者要求較高,操作繁瑣,這些都是局限性。從大方面來講,物理化學(xué)和分析化學(xué)的豐富及發(fā)展對于我國藥學(xué)研究均具有一定促進作用,通過對不同藥物運作機制的研究和不同藥物成分實驗研究,研發(fā)了不同類型的新藥物,將其用于臨床治療。綜上所述,藥物化學(xué)和分析化學(xué)是藥學(xué)的重要組成部分,兩者在不斷發(fā)展中融合不同新技術(shù),為藥物研發(fā)、臨床治療及醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展都起到一定促進作用,具有重要意義。
參考文獻:
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分析化學(xué)是化學(xué)相關(guān)專業(yè)中的四大基礎(chǔ)學(xué)科之一,同時又是與信息、生命、材料、環(huán)境、能源、地球、空間和核科學(xué)等學(xué)科相互交叉和滲透的一門重要學(xué)科。分析化學(xué)課程在應(yīng)用型本科院校中教授的是測定物質(zhì)含量、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成的各種分析方法以及各種分析儀器的原理簡單介紹以及使用方法的介紹,有著嚴(yán)密的、系統(tǒng)的、實用性強的理論,是理論與實踐結(jié)合密切的課程。分析化學(xué)實驗總體特點是:用量少,準(zhǔn)確度高,対儀器依賴性較強,能提高學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力與動手能力,對培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認真的科學(xué)態(tài)度和實事求是的科學(xué)素養(yǎng)有著極其重要意義。要求學(xué)生掌握分析化學(xué)基本原理,樹立量的概念,對近代儀器分析方法有所了解,并初步具有分析問題和解決問題的能力。但由于長期以來受到學(xué)科教育的影響和實驗室條件的制約,學(xué)生學(xué)起來感覺困難較大,同時可能感到乏味,提不起興趣,一學(xué)期課程上完,學(xué)生感覺啥都不會,跟沒學(xué)一個樣,達不到教學(xué)要求,因此分析化學(xué)教學(xué)方式與考核模式應(yīng)該通過改革來改變這一現(xiàn)狀。
一、分析化學(xué)在本科教學(xué)中出現(xiàn)的問題
學(xué)校分析化學(xué)課程安排時課時安排不夠。分析化學(xué)較無機化學(xué)相比有以下特點:原理和儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抽象、難懂;概念多、抽象、計算復(fù)雜、公式多難記憶。這就在客觀上造成了分析化學(xué)的教學(xué)中老師教學(xué)難,學(xué)生學(xué)習(xí)難,教學(xué)效果不太好現(xiàn)象。而學(xué)校安排的課時不太寬裕,老師要在規(guī)定的課時內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),只能摘重點講,按著PPT一頁頁的往下翻,不管學(xué)生聽懂沒,只按教學(xué)計劃講,因為時間緊湊,只能在一節(jié)課安排更多內(nèi)容才能完成教學(xué)安排。基本上沒有習(xí)題課與答疑課,這就導(dǎo)致學(xué)生很難理解課程內(nèi)容,也跟不上老師進度。學(xué)生在學(xué)習(xí)分析化學(xué)課時自信心不足,也不夠重視。原理和儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抽象、難懂;概念多、抽象、計算復(fù)雜、公式多難記憶。學(xué)生理解起來難度較大,加之老師講課快,自己學(xué)習(xí)時間用的也不多,導(dǎo)致學(xué)生不懂得地方越積越多,而且有些知識點聯(lián)系緊密,就會出現(xiàn)這一節(jié)還沒聽懂,下一節(jié)又開始了,更不知道老師在講什么了。自信心與積極性受到了嚴(yán)重打擊,加之覺得學(xué)這門課沒有用,老師講的比較枯燥,自己以后也不會干跟分析化學(xué)有關(guān)的工作,考試過了就行,便產(chǎn)生放松甚至放棄的態(tài)度。于是便出現(xiàn)了逃課,課堂上睡覺、聊天、玩手機等不合適的行為,如此惡性循環(huán),不懂的地方越來越多,學(xué)習(xí)興趣越來越少。老師講課枯燥無味,課堂要求不嚴(yán),缺乏與學(xué)生溝通。原理和儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抽象、難懂;概念多、抽象、計算復(fù)雜、公式多難記憶,給老師備課帶來不小難度。很多老師上課很枯燥,沒有創(chuàng)新,引發(fā)不了學(xué)生興趣。學(xué)生課堂表現(xiàn)不積極,老師上課積極性也就不高了,照著PPT讀,一節(jié)課說個不停,與學(xué)生沒有互動,上課方式很機械,一點也不靈活。有的代課老師把主要精力都放在了科研上,輕視了理論教學(xué),這也是教學(xué)效果不好的一個重要原因。平時課堂要求不嚴(yán),期末考核較松,考前劃重點,有時甚至把考題范圍都給了,學(xué)生學(xué)習(xí)壓力不大,自然不會太用心。實驗安排的不合理。分析化學(xué)實驗大部分是驗證型實驗,做了一次又一次沒有太大變化。實驗講義太細致,實驗步驟詳細,所需要藥品溶液都已經(jīng)提前被準(zhǔn)備好了,學(xué)生做實驗時只需按著講義機械的做就行,不能徹底理解實驗原理以及為什么做這個實驗。有的老師在實驗開始后便離開了,根本沒做到用心指導(dǎo)。有的學(xué)生根本不動手做,老師在監(jiān)督方面做得不到位。實驗結(jié)束后進行數(shù)據(jù)處理,有的學(xué)生也不認真處理,抄完就算完事了,能力一點也沒有提升。
二、關(guān)于分析化學(xué)教學(xué)與考核模式的探索
學(xué)校安排分析化學(xué)課時應(yīng)該給予充分的學(xué)時,以便老師有充分時間來講解課程內(nèi)容,至于到底需要多長學(xué)時,我們可以在多所高校內(nèi)進行調(diào)研來確定一個合理學(xué)時。同時應(yīng)明確到每個章節(jié),每個重點都各自需要多少學(xué)時。開始確定都是比較困難的,課題組可重新對分析化學(xué)的內(nèi)容進行壓縮,以便學(xué)生更好地理解每一章節(jié)。對學(xué)生最具有沖擊力的是學(xué)校的考核模式,我為之痛心,把技術(shù)性的學(xué)科,發(fā)展成為考試型的確實有可取之處,但過猶不及,采取一刀切的方式使學(xué)生對分析化學(xué)課程產(chǎn)生理解的偏差,思維方面也被考試的條條框框限制,一些操作方面的技能不可能通過考試淋漓盡致的發(fā)揮出來,學(xué)校可以對考試優(yōu)秀的學(xué)生進行獎勵,但不可忽略在操作方面的激勵,筆者希望高校能把實驗技能以現(xiàn)場考察作為考試分?jǐn)?shù)的參考,學(xué)生們深切地反映目前的實驗課程不可取,預(yù)習(xí)報告和實驗報告也讓學(xué)生深惡痛絕,客觀的評價分?jǐn)?shù)僅僅是在報告中體現(xiàn),這也會造成學(xué)生把精力過多的放在實驗數(shù)據(jù)的造假而忽略真實的實驗。提高技能的初衷便不能實現(xiàn)。全而不通,是在現(xiàn)代教育環(huán)境下成長的化學(xué)人才的處境,一旦脫離校園又不能滿足企業(yè)的需求,學(xué)校在培養(yǎng)化學(xué)人才的同時,不應(yīng)僅僅以市場需求為導(dǎo)向,市場牽著科技只會越陷越深,科技靠人才來支撐,人才要有準(zhǔn)確的引導(dǎo)方向,現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展也要求分析化學(xué)在教學(xué)方面的變革,數(shù)字化時代的到來更加側(cè)重于把儀器設(shè)備與大型設(shè)備聯(lián)系在一起,集數(shù)字科技與分析操作于一身地現(xiàn)代化分析化學(xué)慢慢展現(xiàn)在人們的面前,書本的版本已經(jīng)不能滿足社會對學(xué)生的要求,五年之前的課本精華固然存在,當(dāng)年的設(shè)備已經(jīng)陳舊,棄之不用。發(fā)達國家對中國實行技術(shù)封鎖,高校在這方面又經(jīng)驗不足,如果再以目前的考試形式,片面注重分?jǐn)?shù),忽視實踐創(chuàng)新,分析化學(xué)踏上世界前列將是困難重重。希望國家深入調(diào)查,在改革分析化學(xué)課程教學(xué)的實踐中,找準(zhǔn)方向,堅定步伐,為分析化學(xué)開辟光明的道路,使從事分析化學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對其產(chǎn)生信心。
作者:李慧軍 閆玲玲 付會鋒 單位:河南理工大學(xué)物理化學(xué)學(xué)院
一、改革教學(xué)內(nèi)容—理論和實驗并重
以往的分析教學(xué),而實驗教學(xué)只局限于驗證性,這對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)和從業(yè)能力的提高是極為不利的。為此,我們嘗試從教學(xué)內(nèi)容入手進行改革。教學(xué)內(nèi)容的改革主要體現(xiàn)在教學(xué)講義上。依據(jù)教學(xué)大綱的基本要求,編寫出符合現(xiàn)代中職教學(xué)要求的分析化學(xué)教學(xué)講義。教學(xué)講義的編寫以理論教學(xué)內(nèi)容“必需、夠用”、深淺適度為原則,就打破了原有學(xué)科體系,解決了某些教學(xué)內(nèi)容與其他專業(yè)課程重復(fù)的問題,達到了各專業(yè)所需要的內(nèi)容要求。如,教學(xué)內(nèi)容突出定量分析、儀器分析的知識。實驗教學(xué)內(nèi)容改變過去實驗課只是為了驗證理論上的知識,去掉驗證性的實驗,大幅度增加應(yīng)用方面的實驗。再如,定量分析實驗內(nèi)容增多,定性分析實驗內(nèi)容減少。改革后,理論知識大大減少,而實驗課有所加強,現(xiàn)如今,教師“包”得太多的現(xiàn)象普驗原理遍存在,從實,步驟,注意事項,結(jié)果處理都有教師深刻細致地講述給學(xué)生,學(xué)生只要按照教師講述的步驟和方法按部就班就能完成實驗。這樣的結(jié)果是:不能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,能力得不到充分培養(yǎng),要改變這種現(xiàn)狀,教師因該主動把“包”得過多的那部分交給學(xué)生自己處理。具體做法:在做某個實驗前,給出指定參考書和思考題,學(xué)生通過查,看,思考來完成,教師通過對預(yù)習(xí)結(jié)果的檢查和把關(guān)后,對實驗應(yīng)注意的一些關(guān)鍵問題重點講述后,學(xué)生就可進行實驗,這樣,講課時間減少了,學(xué)生實驗時間增加了,有利于提高教學(xué)效率,發(fā)揮其主觀能動性。再如:緩沖溶液,標(biāo)準(zhǔn)溶液,指示劑等可在教師指導(dǎo)下,讓學(xué)生自己配制。在教學(xué)中,在基本操作和訓(xùn)練的同時要經(jīng)常穿插設(shè)計性實驗,使能力的分解培養(yǎng)和綜合培養(yǎng)有機的結(jié)合起來。可以依次按基礎(chǔ)訓(xùn)練,綜合實驗,研究試實驗推進教學(xué)進程。
二、改革教學(xué)方法——從單一到多樣
通過長期教學(xué)實踐我們發(fā)現(xiàn),就教學(xué)方法而言,在遵循教學(xué)基本規(guī)律的前提下,必須因?qū)W生的基礎(chǔ),因教學(xué)內(nèi)容采用相應(yīng)的教學(xué)方法,才能取得好的教學(xué)效果。首先,由于當(dāng)代中職院校學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,而自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣尚未形成,因而傳統(tǒng)的以教師為主體的課堂教學(xué)模式難以適應(yīng)學(xué)生的需求。為此,我們確立了“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的課堂教學(xué)模式,把學(xué)習(xí)方法傳授貫穿于課堂教學(xué)之中,通過引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生,使其掌握學(xué)習(xí)方法,學(xué)會自學(xué),學(xué)會查閱所需的分析化學(xué)知識,將所學(xué)的分析化學(xué)知識運用在專業(yè)上,解決一些問題,解釋一些現(xiàn)象。其次,我們將引進一體化教學(xué),就是在課堂上除現(xiàn)代教育技術(shù)引入外還要求學(xué)生邊學(xué)理論邊進行實驗操作,尤其是在儀器分析教學(xué)過程中,打破了過去一塊黑板、一張掛圖、一支粉筆的課堂教學(xué)形式,而是通過課堂上教師對儀器的現(xiàn)場操作來完成教學(xué)內(nèi)容。第三,著眼于培養(yǎng)、提高學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。我們在教學(xué)中注重采用啟發(fā)式、課上講重點、難點,隨時提出一些問題促使學(xué)生思考,或留一定量的課后思考題,下一節(jié)課由同學(xué)講解,鼓勵同學(xué)們展開討論。教師可以通過學(xué)生的討論情況了解他們對于知識點的掌握程度并且通過討論還可以調(diào)動全體學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。
三、突出能力培養(yǎng),與企業(yè)需求接軌
目前中職院校都很重視學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng),在分析化學(xué)教學(xué)中尤其是儀器分析教學(xué)過程中這一點尤為突出。教師在教學(xué)過程中往往要打破教材的束縛,這就要求老師每年至少有三個月的時間下工廠實習(xí),了解一般的化工質(zhì)檢部門如何常規(guī)檢驗,用的是什么樣的儀器,教材中沒有涉及到的,教師回來做成多煤體課件讓同學(xué)了解學(xué)習(xí),再就是我校也和多家企業(yè)進行業(yè)務(wù)合作,每年他們的質(zhì)檢部門會派專人過來,根據(jù)他們目前實際的生產(chǎn)需求對學(xué)生進行相關(guān)操作上的培訓(xùn),在培訓(xùn)的同時教師也有了學(xué)習(xí)的機會,可以進一步的對學(xué)生能力進行培養(yǎng)。綜上所述分析化學(xué)是一門實用性很強的課程,教師在教學(xué)的過程中不僅僅要教會學(xué)生課本上的內(nèi)容而且最重要的是讓學(xué)生把課本上的內(nèi)容用到工作中去,工作以后要再次用學(xué)過的內(nèi)容進行創(chuàng)新。總之,經(jīng)過幾輪的分析化學(xué)教學(xué)改革與實踐,充分證明:改革后的分析化學(xué)課程教學(xué)更符合職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)的要求,體現(xiàn)出了以人為本的教育理念和因材施教的教育原則,使學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和實踐能力更適應(yīng)時展的要求。
關(guān)鍵詞:藥物分析;分析化學(xué);藥學(xué)專業(yè);教學(xué)改進
《藥物分析》是高等院校藥學(xué)相關(guān)專業(yè)設(shè)置的一門主干專業(yè)課程,是一門研究合成藥物或天然藥物(化學(xué)結(jié)構(gòu)已知)及其制劑質(zhì)量的一門學(xué)科,涉及到物理學(xué)、生物學(xué)、微生物學(xué)以及化學(xué)等多個領(lǐng)域的方法和技術(shù)。《藥物分析》課程的培養(yǎng)目標(biāo)是,使學(xué)生對不同于一般商品的藥品具有強大而豐富的理論和實際的質(zhì)量控制概念,在藥品的研發(fā)、生產(chǎn)、流通、采購和使用等各個環(huán)節(jié)中能夠勝任質(zhì)量控制工作,并且在遇到藥品質(zhì)量問題時,能夠研究其基本規(guī)律,探索其內(nèi)在原因,并且提出新方法解決問題[1]。在此過程中,分析化學(xué)中各種分析手段與藥品質(zhì)量控制的各個環(huán)節(jié)密不可分,因此分析化學(xué)在《藥物分析》課程中扮演了重大的角色。本文將重點討論分析化學(xué)在《藥物分析》課程中的重要性,以及如何通過分析化學(xué)的新技術(shù)的引入來改進《藥物分析》的教學(xué)。
1藥物分析與分析化學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別
在《藥物分析》的教學(xué)過程中,筆者對于分析手段在藥物鑒別、檢查及含量測定等各項中的要求與使用有了更深入的理解,同時也體會到了藥物分析要求的不斷提升對于分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展的巨大推動作用。
藥物分析其本質(zhì)還是對于目標(biāo)物理化性質(zhì)的定量描述,目前對于物質(zhì)定性/量描述的方法都可以歸入分析化學(xué)的范疇中來。分析化學(xué)中的各種手段為藥物分析提供了全面的技術(shù)支撐。在藥物分析中,無論是經(jīng)典分析手段中的容量分析(滴定分析)還是先進的儀器分析手段中的光譜分析與色譜分析,這些技術(shù)都在分析化學(xué)中有著詳細的介紹。對于學(xué)生而言,在分析化學(xué)中打下堅實的基礎(chǔ)對于理解藥物分析中各個項目的設(shè)置背景有著很好的幫助。如在抗生素高分子雜質(zhì)檢查這一知識點中,正確的理解尺寸排阻色譜的原理及適用儀器,對于該知識點中“自身雜質(zhì)外表對照法”的理解就有很好的推動作用。另一個例子是,對于分析化學(xué)中紅外光譜原理及特點的理解則對于藥物分析中鑒別項的學(xué)習(xí)有著很好的幫助。總的來說,只有對于分析化學(xué)有著的詳細與扎實的掌握,學(xué)生在藥物分析的學(xué)習(xí)中才能更好著眼于藥物質(zhì)量相關(guān)的分析策略。如若不然,學(xué)生會將大量的學(xué)習(xí)精力放在各類分析手段的學(xué)習(xí)中,無法掌握藥物分析的教學(xué)重點。
藥物分析和分析化學(xué)緊密相關(guān),在理解二者聯(lián)系的同時,更要理解二者之間的差異。對于分析化學(xué)來說,課程更關(guān)注的是分析手段本身,例如各種分析方法的基本原理、儀器構(gòu)造和基本操作等,包括經(jīng)典分析方法中的容量分析、重量分析,以及儀器分析中的光譜分析、色譜分析和電化學(xué)分析等。而對于藥物分析來說,分析目標(biāo)物才是課程的關(guān)注重點。藥品與一般的商品不同,它是一類與人體疾病和健康密切相關(guān)的特殊商品,針對藥物的品質(zhì)鑒定和含量分析有相應(yīng)的藥典,而這些都離不開化學(xué)分析方法。但是,用于藥品分析的化學(xué)分析方法與一般的化學(xué)分析方法又有著不同要求[2]。因此,任課教師在向?qū)W生講授這兩門課時,要以不同的側(cè)重點為基礎(chǔ)授課,并最終可以讓學(xué)生回答出這兩個問題:為什么藥物需要進行此項分析?為什么采用這種方法進行分析?
2分析化學(xué)的“新技術(shù)”與藥物分析的“老傳統(tǒng)”
分析化學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué),在教學(xué)實踐過程中,教學(xué)的重點也更多的偏重于基本原理的理解。同時,由于分析化學(xué)近30年來的飛速發(fā)張,基于“老原理”的“新手段”也層出不窮。最典型的例子便是色譜法。經(jīng)典的色譜法在20世紀(jì)初便已經(jīng)出現(xiàn)并得到了廣泛的應(yīng)用,直到現(xiàn)在色譜法也是藥物分析中極為重要的一類方法。然而,在20世紀(jì)70年代,色譜領(lǐng)域取得一次重大進展,即色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的誕生。最好的分離技術(shù)與最好的檢測技術(shù)的結(jié)合對于解決復(fù)雜樣品的分析困境提出了極好的解決策略。然而,藥物分析中此類技術(shù)的應(yīng)用卻極為有限。造成此問題的原因是多方面的:方法的穩(wěn)定性;儀器及操作的成本;方法的推廣性等。所以如何以藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)為基礎(chǔ),對分析化學(xué)的教學(xué)進行有重點的取舍是所有藥物分析專業(yè)任課教師必需要思考的一個問題。
《藥物分析》課程不僅注重對學(xué)生理論知識的培養(yǎng),更加注重對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),是一門綜合性極強的應(yīng)用學(xué)科,其教學(xué)體系主要包括兩部分,即理論教學(xué)和實驗教學(xué)。但是,傳統(tǒng)的《藥物分析》理論教學(xué)更多的偏重于講授課本知識,過分的強調(diào)知識體系的系統(tǒng)性,而與實際生產(chǎn)融合較少,特別是理論教學(xué)過程中易產(chǎn)生內(nèi)容的滯后性等問題[3]。我國高等院校藥學(xué)相關(guān)專業(yè)使用的《藥物分析》教材以《中國藥典》為基礎(chǔ),系統(tǒng)地介紹各種藥物性質(zhì)、分析要求和質(zhì)量控制方法和技術(shù)。目前,《中國藥典》每五年更新一次,現(xiàn)行版本為《中華人民共和國藥典(2015版)》,在此版本中,許多藥物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)被修訂和完善,更重要的是納入一些新藥分析,以及一些新的質(zhì)量控制方法和項目。然而,教材的更新通常是在新版《藥典》出版之后進行,修訂后的教材實際應(yīng)用到教學(xué)課堂中可能已經(jīng)是1~2年之后,導(dǎo)致一些教學(xué)內(nèi)容的陳舊滯后。同時,《藥物分析》的實驗教學(xué)部分也存在問題。目前,《藥物分析》課程開設(shè)的實驗多為驗證性實驗,學(xué)生在做實驗的過程中照本宣科,難以主動思考問題、提出問題并解決問題。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生主觀能動性較差,以后走入工作崗位會困難重重,直接降低了藥學(xué)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
3藥物分析改進之路的思考
3.1分析化學(xué)教學(xué)改進
對于藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,分析化學(xué)是基礎(chǔ)。打下好的基礎(chǔ)對于后續(xù)藥物分析的學(xué)習(xí)可以起到事倍功半的效果。但值得注意的是,適用于化學(xué)專業(yè)的分析化學(xué)課程安排對于藥學(xué)專業(yè)來說并不是最佳選擇。對于課程的設(shè)置,任課教師應(yīng)參考藥物分析的學(xué)習(xí)要求,可以將滴定分析、光譜、色譜這三部分內(nèi)容進行詳細闡述,其他分析化學(xué)內(nèi)容則可以適當(dāng)?shù)暮喕笠赃m應(yīng)藥學(xué)的專業(yè)特點。
3.2藥物分析理論教學(xué)改進
在教師層面,在《藥物分析》理論課教學(xué)過程中,教師不能過分依賴于教材,考慮到教材相對于新版《藥典》的滯后性,應(yīng)及時的適當(dāng)調(diào)整和更新教學(xué)內(nèi)容,以保證學(xué)生吸收知識的新穎性。在學(xué)院層面,應(yīng)鼓勵教師參加各種教學(xué)相關(guān)比賽,通過以賽促教的方式拓展教師知識面的廣度和深度,以便及時更新授課內(nèi)容并提高授課質(zhì)量。除此之外,基于課堂講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法也應(yīng)進行改進,考慮到《藥物分析》課程內(nèi)容的綜合性與多樣性,在課堂教學(xué)過程中,可以開展啟發(fā)式、討論式、案例式(CBL)以及問題式(PBL)等多種教學(xué)方法,甚至允許教師和學(xué)生交換角色,鼓勵學(xué)生自己制作多媒體課件,和其它同學(xué)及教師分享與藥物分析相關(guān)的某個主題,以此改善教師與學(xué)生在課堂上的互動[4]。更重要的是,通過這種方式有效地培養(yǎng)學(xué)生自主思考問題、積極分析問題并有效解決問題的能力。同時,學(xué)生在課堂分享過程中,也能訓(xùn)練自己的語言組織和表達能力,最終目的是充分的發(fā)揮學(xué)生潛能,將被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。
3.3藥物分析實驗教學(xué)改進
從課程特點出發(fā),《藥物分析》課程對于學(xué)生的知識綜合運用能力有著較高的要求[5]。因此,可以將原有實驗課程要求進一步細化為三個具體層次。首先就是原有實驗室基礎(chǔ)實驗技能培訓(xùn),主要要求學(xué)生掌握藥物分析實驗中的常規(guī)操作,使學(xué)生具備了解已有實驗原理。驗證已知實驗結(jié)果的能力。在此基礎(chǔ)上,可繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力,開展“設(shè)計性實驗”訓(xùn)練。即要求學(xué)生在熟悉了解某一實驗原理的基礎(chǔ)上,能自行提煉出實驗主旨與目的,并圍繞目的設(shè)計出完善的實驗方案。在經(jīng)過以上的學(xué)習(xí)與提升之后,最終希望學(xué)生可以獨立進行并完成“綜合性實驗”。該層次著力于為學(xué)生補充教科書上沒有明確提及的知識盲區(qū),通過查閱文獻,分組討論等形式,幫助學(xué)生完成從分析目標(biāo)選擇,實驗方案調(diào)研與設(shè)計,實驗項目及指標(biāo)的建立等過程,培養(yǎng)學(xué)生提出問題,分析問題,解決問題并理解問題重要性的能力。為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計或是繼續(xù)深造中所需要的創(chuàng)新能力奠定必要的基礎(chǔ)。
4結(jié)語
本文通過對藥物分析中分析化學(xué)的角色定位進行系統(tǒng)的思考,結(jié)合作者自身的化學(xué)背景,對《藥物分析》課程改進提出可能的想法。最終希望,課程設(shè)計與內(nèi)容設(shè)置與現(xiàn)代社會的科技發(fā)展接軌,使學(xué)生培養(yǎng)內(nèi)容更具實用性與科學(xué)性。這就要求授課教師要不斷的提高自身授課水平與知識范圍,也對學(xué)生主動思考問題和解決實際問題的能力的培養(yǎng)提出了更高要求。只有通過對《藥物分析》及相關(guān)專業(yè)課程的不斷思考與改進,現(xiàn)代高校才能更好的適應(yīng)新形勢下社會對藥學(xué)專業(yè)人才的需求。
參考文獻
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一、分析化學(xué)課程的描述
分析化學(xué)主要包含分析化學(xué)以及分析化學(xué)實驗兩個部分,然而現(xiàn)代分析化學(xué)還包括儀器分析以及儀器分析試驗等內(nèi)容。與分析化學(xué)的相關(guān)的課程也比較多,主要有色譜分析、光譜分析、電化學(xué)分析以及結(jié)構(gòu)分析、有機分析、環(huán)境分析等。
二、分析化學(xué)課程實踐教學(xué)存在的問題
近些年來,分析化學(xué)課程以及分析化學(xué)教育的現(xiàn)代化取得了很大的發(fā)展,但是與發(fā)達國家相比,差距還是存在的。主要體現(xiàn)在教學(xué)環(huán)節(jié)以及考核的評估方式上。就如今的教學(xué)現(xiàn)狀而言,主要還是以教師講課為主,就算有實驗課也是以教師示范為主。針對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績的考核也主要是閉卷考試的評判標(biāo)準(zhǔn)。在這種教學(xué)模式的培養(yǎng)環(huán)境下,很難培養(yǎng)出適應(yīng)化工等企業(yè)發(fā)展需要的人才。
三、分析化學(xué)實踐教學(xué)過程的實施分析
(一)教學(xué)內(nèi)容的改革分析
當(dāng)前,分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容比較多,但是課時相對較少,這就增加了分析化學(xué)在教學(xué)過程中的難度。為了針對不同的專業(yè),培養(yǎng)個性化的人才,對分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整與改革就顯得尤為重要。針對這種現(xiàn)狀,不同的專業(yè)應(yīng)該結(jié)合專業(yè)實際進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,實行不同的教學(xué)側(cè)重點。這就要求教師在日常的教學(xué)過程中要對不同專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化,在教學(xué)的過程中盡量突出應(yīng)用性以及專業(yè)性,使得學(xué)生能夠緊跟分析化學(xué)的進步與發(fā)展。
(二)教學(xué)模式的改革分析
伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及新的教學(xué)模式的不斷出現(xiàn),分析化學(xué)也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。因而分析化學(xué)的課程教育要適應(yīng)這種發(fā)展變化,在立足于化學(xué)課程的特點的基礎(chǔ)之上,積極采取分課型組織教學(xué)。
1.針對原理方面的內(nèi)容教學(xué)主要以講授為主,在教學(xué)的過程中教師要始終貫徹精講的原則,并且在此基礎(chǔ)上輔助適當(dāng)?shù)木毩?xí)。充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,實現(xiàn)學(xué)生的自主能動性學(xué)習(xí)嘲。
2.討論教學(xué),教師在教授某一章節(jié)以及某一課時時,可以結(jié)合課后的練習(xí),讓學(xué)生進行自由的討論,通過彼此之間的探討來找到解決問題的方法。
3習(xí)題教學(xué),―般情況下,工科專業(yè)的分析化學(xué)只對定量分析比餃關(guān)注,然而―般的習(xí)題既涉及分析原理同時也涉及定量的分析計算。通過習(xí)題可以幫助學(xué)生加強對所學(xué)知識的鞏固,同時也是對教師“教”學(xué)生“學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué)漠式的優(yōu)化。
(三)教學(xué)方式的改革分析
學(xué)生的積極性以及主動性對于學(xué)習(xí)效率的提升具有積極的促進作用。提高學(xué)習(xí)積極性和主動性的主要措施有:
1.加強案例教學(xué)
分析化學(xué)課程實驗性比較強,如果在分析化學(xué)課程中采取填鴨式的教學(xué)模式,只是盲目的進行理論知識的教授是很難充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但是在教學(xué)過程中積極引入案例教學(xué)就會激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,從而有效的提高教學(xué)的效率。
2.創(chuàng)新教學(xué)方法與手段
分析化學(xué)的最大問題就是內(nèi)容繁雜但是課時又相對較少,因而為了徹底解決此類問題就必須對教學(xué)的方法以及手段進行創(chuàng)新。多媒體的教學(xué)手段就是一個比較好的教學(xué)手段,并且在教學(xué)過程中得到普遍的應(yīng)用。
3.創(chuàng)造良好的教學(xué)氛圍
和諧的教學(xué)氛圍,講究的是雙向的交流與溝通。教師在教學(xué)的過程中如果出現(xiàn)任何的差錯或者是觀點不對,學(xué)生可以對其提出異議。在良好的教學(xué)氛圍中,學(xué)生敢于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。長此以往,學(xué)生的創(chuàng)新能力就能最大限度的得到培養(yǎng)。
分析化學(xué)如果只是純理論知識的講授而沒有實驗來做支撐的話,對于學(xué)生而言就如紙上談兵,所以為了讓學(xué)生真正感受到分析化學(xué)課程的魅力,就應(yīng)該增設(shè)比較開放性的實驗,通過學(xué)生的動手操作來對分析化學(xué)知識進行更加透徹的了解。
1.教學(xué)方法。以《分析化學(xué)》(1)組織實施方案:實施計劃的過程并不是單純的分析檢測某個產(chǎn)品,而應(yīng)該落實到知識點的掌握上,這一階段應(yīng)堅持自主學(xué)習(xí)與相互協(xié)作的原則。在項目的整體實施過程中,讓學(xué)生切實的參與、相互討論交流。通過協(xié)作學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者群體的思維與智慧就可以被整個群體共享,即整個學(xué)習(xí)群體共同完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。(2)師生交流評價:項目結(jié)束后,每個小組提交一份檢測報告、對本組的工作成果進行自我評價、總結(jié)自己的收獲、分析自己的不足之處并給出自我評定,然后由教師進行講評總結(jié)。
2.教學(xué)評價方法。(1)問卷調(diào)查,了解學(xué)生對教學(xué)過程的認同情況。(2)理論考試成績比較:理論考試按照教考分離的方式,從學(xué)院試題庫中隨機抽取試題,兩組進行統(tǒng)一考試,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。流水閱卷。比較兩組學(xué)生的平均成績。(3)操作技能考試成績比較:兩組學(xué)生通過抽簽決定考核項目,由2名教師嚴(yán)格按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)評分。
3.統(tǒng)計方法。采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理,計量資料采用t檢驗,計數(shù)資料采用2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
二、結(jié)果
(一)問卷調(diào)查。自行設(shè)計問卷調(diào)查表,在課程結(jié)束后,統(tǒng)一發(fā)放,當(dāng)場收回。共發(fā)放問卷170份,收回170份,有效回收率100%。結(jié)果見表1。
(二)實驗組與對照組成績比較。實驗組和對照組前期與分析化學(xué)相關(guān)課程如無機化學(xué)和有機化學(xué)考試成績差異無顯著性(P>0.05)。在分析化學(xué)課程中采用項目教學(xué)法,實驗組的組理論、操作技能考試平均成績高于對照組,兩組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。
三、討論
項目教學(xué)法就是在教學(xué)過程中,以客觀的、貼近實際應(yīng)用的若干項目為中心,引導(dǎo)學(xué)生自己主動去完成任務(wù),在項目完成的過程中,將相關(guān)理論知識的教學(xué)與實踐動手能力的提高有機地結(jié)合在一起的教學(xué)方式。分析化學(xué)是一門集理論性、實踐性和應(yīng)用性于一體的學(xué)科,教學(xué)中運用項目教學(xué)法更具有明顯的優(yōu)勢。問卷調(diào)查結(jié)果表明,實驗組學(xué)生對教學(xué)過程的8項內(nèi)容的認同率均高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,首先,項目教學(xué)法能實現(xiàn)書本知識實際操作的相互融合,更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動學(xué)生參與分析化學(xué)教學(xué)的主動性,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);其次,項目教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的有效溝通能力———團隊精神與協(xié)作能力、人際交往技能、個人責(zé)任感以及互動溝通技巧,加強合作學(xué)習(xí);第三,項目教學(xué)改變了師生角色定位,教師從知識的傳授者成為學(xué)生的導(dǎo)師和知識構(gòu)建的促進者,學(xué)生從被動的受教育者成為主動學(xué)習(xí)者、知識構(gòu)建的實踐者和團隊的協(xié)助者,項目化教學(xué)中師生角色的合理定位,有利于建立新型的師生關(guān)系,能更好地提高教師隊伍的素質(zhì),提高學(xué)生的綜合能力。本研究結(jié)果還顯示實驗組的學(xué)生平均理論成績和操作技能成績均高于對照組,差異有顯著意義(P<0.05)。這一結(jié)果說明在項目教學(xué)實施中,學(xué)生的學(xué)習(xí)是一種自主學(xué)習(xí),是一種體驗學(xué)習(xí)。學(xué)生通過親身經(jīng)歷,用心靈去感悟,用雙手去創(chuàng)造,有利于學(xué)生理解和記憶理論知識,有利于專業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。
四、結(jié)論
一分析化學(xué)實驗存在的問題
目前,培養(yǎng)寬基礎(chǔ),大口徑的多功能的畢業(yè)生,提高本科生的就業(yè)實力作為一項重要的目標(biāo)來完成。要提高學(xué)生在各方面的競爭實力,就要增設(shè)一定數(shù)目的選修課程,來擴大學(xué)生的視野。在總學(xué)時數(shù)不變的情況下,我們院本科教學(xué)中對化學(xué)實驗課課時進行了適當(dāng)?shù)膲嚎s。[2]從而增加與化學(xué)相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)。在學(xué)時減少的情況下,學(xué)生對分析化學(xué)的基礎(chǔ)操作和練習(xí)就相對少很多,而且重視程度也有所下降。只是在課堂上聽老師講解實驗的理論,將分析化學(xué)實驗變成了理論課來學(xué)習(xí)。整個學(xué)習(xí)過程,學(xué)生處于被動的學(xué)習(xí)和機械的操作,缺乏主動能動性,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和發(fā)散思維的培養(yǎng)。發(fā)生這樣的問題,既有學(xué)生對于分析化學(xué)實驗的學(xué)習(xí),方式方法還不夠正確,也有教師在授課中過多的注意理論的講解,輕視了實驗技能的培養(yǎng)。分析化學(xué)實驗包含兩大部分內(nèi)容,即化學(xué)分析實驗和儀器分析實驗。首先,近幾年的分析化學(xué)實驗,大型儀器的使用程度遠高于十幾年前,在操作中儀器的自動化程度高,實驗步驟簡單,處理過程由工作站完成。教師在整個實驗過程中,并沒有完全注意到學(xué)生對于新的實驗儀器是否有充足的認識,只將基本的操作方法告訴學(xué)生,讓學(xué)生如何如何操作。教師沒有做到積極的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),學(xué)生也沒有做到主動的學(xué)習(xí)。[3]其次,教材在設(shè)計上有相當(dāng)一部分實驗內(nèi)容之間存在重復(fù),實驗題目過于陳舊,導(dǎo)致了學(xué)生所做的實驗不能讓其與未來的工作相結(jié)合。實驗內(nèi)容缺乏研究性、綜合性,使學(xué)生所學(xué)的知識無法與實際情況相統(tǒng)一。對于儀器分析實驗,科技都在日新月異,而學(xué)生使用的教材已經(jīng)遠遠不能滿足新的實驗儀器對實驗內(nèi)容的要求了。最后,在實驗的考核中,多數(shù)的學(xué)校的考核方法都大同小異,平時成績加期末試卷作為總成績。不能真實有效的反應(yīng)學(xué)生的實際情況,也不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。學(xué)生把主要的精力都用在如何使實驗數(shù)據(jù)更符合實驗的要求。同學(xué)之間實驗后會相互核對實驗數(shù)據(jù),更有人會更改實驗數(shù)據(jù)。使實驗課的真正目的失去了。
二分析化學(xué)實驗教學(xué)模式改革與實踐
1分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容改革
(1)分析化學(xué)基礎(chǔ)實驗內(nèi)容調(diào)整隨著現(xiàn)代儀器分析方法的發(fā)展,儀器分析實驗在分析化學(xué)實驗中逐漸占有更高的比例。化學(xué)分析方法以化學(xué)反應(yīng)作為測定樣品質(zhì)量或濃度的方法。化學(xué)分析實驗應(yīng)是學(xué)習(xí)分析化學(xué)實驗的基礎(chǔ)方法。化學(xué)分析實驗與儀器分析實驗內(nèi)容上要融會貫通,相輔相成,學(xué)生在學(xué)習(xí)分析化學(xué)實驗時不應(yīng)有主次之分。分析化學(xué)實驗是一個系統(tǒng)性、研究性、綜合性相結(jié)合的實驗,在實驗內(nèi)容上不能簡單按照教材依次進行授課。對于化學(xué)分析實驗,根據(jù)近些年在科研和工作中,各種化學(xué)分析實驗測試方法的使用頻率,我們將化學(xué)分析實驗具體分為五大部分進行設(shè)置。分別為酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法和光度分析法。以酸堿滴定法為例,我們選擇了2個基礎(chǔ)實驗,分別為以鹽酸和氫氧化鈉作為標(biāo)準(zhǔn)溶液的實驗,將教材中的實驗進行整合,調(diào)整。原教材中的鹽酸溶液的配制及標(biāo)定實驗和混合堿成份的測定兩個實驗合并為一個基礎(chǔ)實驗。這樣,學(xué)生在實驗過程中能在一次實驗中對鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液從配制、標(biāo)定到測定有清晰的認識。幫助學(xué)生了解和掌握鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的使用方法。也掌握了對于混合堿成份分析經(jīng)常用到的雙指示劑法的使用。同樣氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定實驗中,將原教材中的氫氧化鈉標(biāo)液的配制及標(biāo)定和甲醛法測定銨鹽中氮含量的實驗相結(jié)合。這樣的設(shè)置通過多年的教學(xué)實踐證明了,確實效果很好。學(xué)生反映通過基礎(chǔ)實驗?zāi)芎芎玫恼莆諛?biāo)準(zhǔn)溶液的使用方法。在基礎(chǔ)實驗進行后,又設(shè)計一個與酸堿滴定法有關(guān)的綜合設(shè)計實驗,作為酸堿滴定法實驗的考核內(nèi)容,有機酸摩爾質(zhì)量的測定實驗。實驗的內(nèi)容以試卷的形式,學(xué)生要在規(guī)定的時間內(nèi)對有機酸摩爾質(zhì)量進行測定,并在試卷相應(yīng)的位置填寫實驗的數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論。通過綜合設(shè)計實驗,可以有效的考查學(xué)生在酸堿滴定中的掌握情況和實驗的基本操作。在儀器分析實驗的內(nèi)容上,我們更多的是在大綱的范圍內(nèi),根據(jù)本院的大型儀器的特點設(shè)計了一些與實際生活相關(guān)的測定實驗,比如測定白酒中酒精度數(shù)、味素的成份分析、果汁中維生素C的含量測定以及比較等。這些實驗大多數(shù)是學(xué)生們生活中經(jīng)常遇到的,增加了實驗內(nèi)容的實用性,使學(xué)生能更好的掌握大型儀器的使用。(2)設(shè)計分析化學(xué)綜合性實驗作為必修課程開設(shè)分析化學(xué)綜合實驗,主要實驗內(nèi)容以多個實驗和內(nèi)容綜合設(shè)計,如室內(nèi)空氣污染物分析及濃度測定實驗,涉及甲醛檢測———酚試劑分光光度分析法;氨的檢測———靛酚藍分光光度法;室內(nèi)空氣中苯、二甲苯的測定———氣相色譜法;室內(nèi)空氣中總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)測定———氣相色譜法。通過綜合實驗的開設(shè),幫助學(xué)生進一步掌握分析化學(xué)基礎(chǔ)實驗中的測試方法。(3)開設(shè)分析化學(xué)創(chuàng)新實驗與其他教研室合作,指定數(shù)名研究生導(dǎo)師每人帶2~3名本科生共同參與科研工作,課程為選修課程,目標(biāo)學(xué)生為學(xué)有余力并對分析化學(xué)研究方向感興趣的本科生。選修課時長1年。通過幾年的實踐,對學(xué)生的實驗技能,科研態(tài)度,綜合應(yīng)用能力都有很大提高,為學(xué)生考研及后續(xù)研究生學(xué)習(xí)做了很好的準(zhǔn)備。
2分析化學(xué)實驗教學(xué)方法改革
(1)實行小組責(zé)任制傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)中,大多數(shù)都是一個老師在前面講,一群學(xué)生在下面聽,然后照著實驗書看一眼,做一步,實驗效果不好,學(xué)生實驗后也根本就不理解,學(xué)習(xí)過于被動。近些年,我們嘗試將學(xué)生分組進行,每組4人,設(shè)有小組長。小組長采用循環(huán)式,每次實驗由小組中一人擔(dān)任,組長負責(zé)制。教師對每個實驗有針對性的提出幾個思考題,引導(dǎo)學(xué)生思考實驗中的關(guān)鍵問題和注意事項。小組長帶領(lǐng)本組同學(xué)在實驗預(yù)習(xí)時,對思考題進行討論。并對實驗中的疑問,通過討論相互學(xué)習(xí),使組員能掌握實驗內(nèi)容,抓住實驗的要點。將原來被動的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí)。培養(yǎng)了學(xué)生對實驗要質(zhì)疑、多思考的習(xí)慣。在實驗中,小組內(nèi)部能夠相互幫助,共同解決實驗中遇到的問題。避免了學(xué)生遇到問題就問老師,使學(xué)生能在相互幫助的過程中相互學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)氣氛濃厚,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考,相互協(xié)助的科研精神。(2)多種教學(xué)手段配合使用制作分析化學(xué)實驗多媒體課件,將課件上傳到分析化學(xué)公共郵箱,課件內(nèi)容包括實驗?zāi)康摹嶒炦^程、實驗數(shù)據(jù)分析以及與實驗相關(guān)的思考題,注意事項等,讓學(xué)生能在課余時間下載。我們自己還在實驗中錄制標(biāo)準(zhǔn)實驗操作的視頻,學(xué)生下載后可以在課前對實驗過程有所了解,掌握實驗操作的重點。充分利用現(xiàn)代的科技通信方式,開通QQ群、微信群建立與學(xué)生之間的聯(lián)系,及時一些實驗前、實驗后的問題。課堂上,不再使用單一的教學(xué)手段,我們統(tǒng)一印制了掛圖,保證不同實驗室實驗內(nèi)容一致。課堂使用多媒體投影教學(xué),利用flas顯示實驗原理,播放錄制視頻演示實驗過程,做到圖文并舉,讓學(xué)生能更好的掌握滴定實驗終點顏色。Flas能很好的演示大型儀器的內(nèi)部構(gòu)造,使學(xué)生能真正了解紅外光譜儀、氣相色譜儀、液相色譜儀等儀器工作原理。
3分析化學(xué)實驗的考核機制
采用過程性評價體系,不單純依靠一次期末考試判斷學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況。將分析化學(xué)實驗成績分為平時成績和考試成績兩大部分。平時成績,分值100分,包括:實驗預(yù)習(xí)(10分)、課堂表現(xiàn)(10分)、實驗操作(50分)、數(shù)據(jù)記錄及處理(15分)、實驗報告(15分)等幾個部分。實驗預(yù)習(xí),在每個實驗著重檢查5人左右的預(yù)習(xí)報告,對學(xué)生提出一些實驗過程中可能會遇到的問題,從問題中檢查實際預(yù)習(xí)情況。課堂表現(xiàn),學(xué)生態(tài)度是否端正、實驗臺面衛(wèi)生是否打掃、不高聲喧嘩、不遲到早退、注意安全。實驗操作,著重考查學(xué)生實驗過程中的滴定操作、天平稱量、移液管使用等過程是否存在錯誤。實驗結(jié)果分析,是否與實際樣品真實質(zhì)量或濃度一致。實驗報告,如實記錄實驗數(shù)據(jù)并分析實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)。討論實驗過程中出現(xiàn)的問題等。將以上幾個部分做成表格,統(tǒng)一發(fā)放到每位教師手中,教師通過具體化了指標(biāo)給每一位學(xué)生的每一次實驗進行評分。考試成績,通過三次考試最后得出總的考試成績。三次考試都采用多題目,學(xué)生自選題目進行。例如有機酸摩爾質(zhì)量測定考試,設(shè)計了多個不同的有機酸,學(xué)生抽簽后進行實驗,充分保證實驗考試的公證公平。總之,近些年,改革后的分析化學(xué)實驗在化學(xué)教育、化學(xué)應(yīng)用、制藥工程、材料化學(xué)各專業(yè)的學(xué)生中開設(shè),將原本被動式的學(xué)習(xí)主動化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,將枯燥孤立的分析化學(xué)實驗趣味化、實用化、綜合化。通過全新的考核方式使實驗成績的給定更具有公平性。在未來的工作中,我們也會更加深化分析化學(xué)實驗課程的改革,培養(yǎng)更具有競爭力的學(xué)生努力。
作者:吳紅波 于泓 李萍 馬亞杰 蘇志興 單位:哈爾濱師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
參考文獻:
[1]曹俊濤.分析化學(xué)實驗改革與大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].廣州化工,2015,43(17):210-211.
一 分析化學(xué)實驗存在的問題
目前,培養(yǎng)寬基礎(chǔ),大口徑的多功能的畢業(yè)生,提高本科生的就業(yè)實力作為一項重要的目標(biāo)來完成。要提高學(xué)生在各方面的競爭實力,就要增設(shè)一定數(shù)目的選修課程,來擴大學(xué)生的視野。在總學(xué)時數(shù)不變的情況下,我們院本科教學(xué)中對化學(xué)實驗課課時進行了適當(dāng)?shù)膲嚎s。[2]從而增加與化學(xué)相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)。在學(xué)時減少的情況下,學(xué)生對分析化學(xué)的基礎(chǔ)操作和練習(xí)就相對少很多,而且重視程度也有所下降。只是在課堂上聽老師講解實驗的理論,將分析化學(xué)實驗變成了理論課來學(xué)習(xí)。整個學(xué)習(xí)過程,學(xué)生處于被動的學(xué)習(xí)和機械的操作,缺乏主動能動性,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和發(fā)散思維的培養(yǎng)。發(fā)生這樣的問題,既有學(xué)生對于分析化學(xué)實驗的學(xué)習(xí),方式方法還不夠正確,也有教師在授課中過多的注意理論的講解,輕視了實驗技能的培養(yǎng)。
分析化學(xué)實驗包含兩大部分內(nèi)容,即化學(xué)分析實驗和儀器分析實驗。首先,近幾年的分析化學(xué)實驗,大型儀器的使用程度遠高于十幾年前,在操作中儀器的自動化程度高,實驗步驟簡單,處理過程由工作站完成。教師在整個實驗過程中,并沒有完全注意到學(xué)生對于新的實驗儀器是否有充足的認識,只將基本的操作方法告訴學(xué)生,讓學(xué)生如何如何操作。教師沒有做到積極的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),學(xué)生也沒有做到主動的學(xué)習(xí)。[3]
其次,教材在設(shè)計上有相當(dāng)一部分實驗內(nèi)容之間存在重復(fù),實驗題目過于陳舊,導(dǎo)致了學(xué)生所做的實驗不能讓其與未來的工作相結(jié)合。實驗內(nèi)容缺乏研究性、綜合性,使學(xué)生所學(xué)的知識無法與實際情況相統(tǒng)一。對于儀器分析實驗,科技都在日新月異,而學(xué)生使用的教材已經(jīng)遠遠不能滿足新的實驗儀器對實驗內(nèi)容的要求了。
最后,在實驗的考核中,多數(shù)的學(xué)校的考核方法都大同小異,平時成績加期末試卷作為總成績。不能真實有效的反應(yīng)學(xué)生的實際情況,也不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。學(xué)生把主要的精力都用在如何使實驗數(shù)據(jù)更符合實驗的要求。同學(xué)之間實驗后會相互核對實驗數(shù)據(jù),更有人會更改實驗數(shù)據(jù)。使實驗課的真正目的失去了。
二 分析化學(xué)實驗教學(xué)模式改革與實踐
1 分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容改革
(1 )分析化學(xué)基礎(chǔ)實驗內(nèi)容調(diào)整
隨著現(xiàn)代儀器分析方法的發(fā)展,儀器分析實驗在分析化學(xué)實驗中逐漸占有更高的比例。化學(xué)分析方法以化學(xué)反應(yīng)作為測定樣品質(zhì)量或濃度的方法。化學(xué)分析實驗應(yīng)是學(xué)習(xí)分析化學(xué)實驗的基礎(chǔ)方法。化學(xué)分析實驗與儀器分析實驗內(nèi)容上要融會貫通,相輔相成,學(xué)生在學(xué)習(xí)分析化學(xué)實驗時不應(yīng)有主次之分。分析化學(xué)實驗是一個系統(tǒng)性、研究性、綜合性相結(jié)合的實驗,在實驗內(nèi)容上不能簡單按照教材依次進行授課。對于化學(xué)分析實驗,根據(jù)近些年在科研和工作中,各種化學(xué)分析實驗測試方法的使用頻率,我們將化學(xué)分析實驗具體分為五大部分進行設(shè)置。分別為酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法和光度分析法。以酸堿滴定法為例,我們選擇了2個基礎(chǔ)實驗,分別為以鹽酸和氫氧化鈉作為標(biāo)準(zhǔn)溶液的實驗,將教材中的實驗進行整合,調(diào)整。原教材中的鹽酸溶液的配制及標(biāo)定實驗和混合堿成份的測定兩個實驗合并為一個基礎(chǔ)實驗。這樣,學(xué)生在實驗過程中能在一次實驗中對鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液從配制、標(biāo)定到測定有清晰的認識。幫助學(xué)生了解和掌握鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的使用方法。也掌握了對于混合堿成份分析經(jīng)常用到的雙指示劑法的使用。同樣氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定實驗中,將原教材中的氫氧化鈉標(biāo)液的配制及標(biāo)定和甲醛法測定銨鹽中氮含量的實驗相結(jié)合。這樣的設(shè)置通過多年的教學(xué)實踐證明了,確實效果很好。學(xué)生反映通過基礎(chǔ)實驗?zāi)芎芎玫恼莆諛?biāo)準(zhǔn)溶液的使用方法。
在基礎(chǔ)實驗進行后,又設(shè)計一個與酸堿滴定法有關(guān)的綜合設(shè)計實驗,作為酸堿滴定法實驗的考核內(nèi)容,有機酸摩爾質(zhì)量的測定實驗。實驗的內(nèi)容以試卷的形式,學(xué)生要在規(guī)定的時間內(nèi)對有機酸摩爾質(zhì)量進行測定,并在試卷相應(yīng)的位置填寫實驗的數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論。通過綜合設(shè)計實驗,可以有效的考查學(xué)生在酸堿滴定中的掌握情況和實驗的基本操作。
在儀器分析實驗的內(nèi)容上,我們更多的是在大綱的范圍內(nèi),根據(jù)本院的大型儀器的特點設(shè)計了一些與實際生活相關(guān)的測定實驗,比如測定白酒中酒精度數(shù)、味素的成份分析、果汁中維生素C的含量測定以及比較等。這些實驗大多數(shù)是學(xué)生們生活中經(jīng)常遇到的,增加了實驗內(nèi)容的實用性,使學(xué)生能更好的掌握大型儀器的使用。
(2)設(shè)計分析化學(xué)綜合性實驗
作為必修課程開設(shè)分析化學(xué)綜合實驗,主要實驗內(nèi)容以多個實驗和內(nèi)容綜合設(shè)計,如室內(nèi)空氣污染物分析及濃度測定實驗,涉及甲醛檢測――酚試劑分光光度分析法;氨的檢測――靛酚藍分光光度法;室內(nèi)空氣中苯、二甲苯的測定――氣相色譜法;室內(nèi)空氣中總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)測定――氣相色譜法。通過綜合實驗的開設(shè),幫助學(xué)生進一步掌握分析化學(xué)基礎(chǔ)實驗中的測試方法。
(3)開設(shè)分析化學(xué)創(chuàng)新實驗
與其他教研室合作,指定數(shù)名研究生導(dǎo)師每人帶2~3名本科生共同參與科研工作,課程為選修課程,目標(biāo)學(xué)生為學(xué)有余力并對分析化學(xué)研究方向感興趣的本科生。選修課時長1年。通過幾年的實踐,對學(xué)生的實驗技能,科研態(tài)度,綜合應(yīng)用能力都有很大提高,為學(xué)生考研及后續(xù)研究生學(xué)習(xí)做了很好的準(zhǔn)備。
2 分析化學(xué)實驗教學(xué)方法改革
(1 )實行小組責(zé)任制
傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)中,大多數(shù)都是一個老師在前面講,一群學(xué)生在下面聽,然后照著實驗書看一眼,做一步,實驗效果不好,學(xué)生實驗后也根本就不理解,學(xué)習(xí)過于被動。近些年,我們嘗試將學(xué)生分組進行,每組4人,設(shè)有小組長。小組長采用循環(huán)式,每次實驗由小組中一人擔(dān)任,組長負責(zé)制。
教師對每個實驗有針對性的提出幾個思考題,引導(dǎo)學(xué)生思考實驗中的關(guān)鍵問題和注意事項。小組長帶領(lǐng)本組同學(xué)在實驗預(yù)習(xí)時,對思考題進行討論。并對實驗中的疑問,通過討論相互學(xué)習(xí),使組員能掌握實驗內(nèi)容,抓住實驗的要點。將原來被動的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí)。培養(yǎng)了學(xué)生對實驗要質(zhì)疑、多思考的習(xí)慣。
在實驗中,小組內(nèi)部能夠相互幫助,共同解決實驗中遇到的問題。避免了學(xué)生遇到問題就問老師,使學(xué)生能在相互幫助的過程中相互學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)氣氛濃厚,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考,相互協(xié)助的科研精神。
(2) 多種教學(xué)手段配合使用
制作分析化學(xué)實驗多媒體課件,將課件上傳到分析化學(xué)公共郵箱,課件內(nèi)容包括實驗?zāi)康摹嶒炦^程、實驗數(shù)據(jù)分析以及與實驗相關(guān)的思考題,注意事項等,讓學(xué)生能在課余時間下載。我們自己還在實驗中錄制標(biāo)準(zhǔn)實驗操作的視頻,學(xué)生下載后可以在課前對實驗過程有所了解,掌握實驗操作的重點。充分利用現(xiàn)代的科技通信方式,開通QQ群、微信群建立與學(xué)生之間的聯(lián)系,及時一些實驗前、實驗后的問題。課堂上,不再使用單一的教學(xué)手段,我們統(tǒng)一印制了掛圖,保證不同實驗室實驗內(nèi)容一致。課堂使用多媒體投影教學(xué),利用flas顯示實驗原理,播放錄制視頻演示實驗過程,做到圖文并舉,讓學(xué)生能更好的掌握滴定實驗終點顏色。Flas能很好的演示大型儀器的內(nèi)部構(gòu)造,使學(xué)生能真正了解紅外光譜儀、氣相色譜儀、液相色譜儀等儀器工作原理。
3 分析化學(xué)實驗的考核機制
采用過程性評價體系,不單純依靠一次期末考試判斷學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況。將分析化學(xué)實驗成績分為平時成績和考試成績兩大部分。平時成績,分值100分,包括:實驗預(yù)習(xí)(10分)、課堂表現(xiàn)(10分)、實驗操作(50分)、數(shù)據(jù)記錄及處理(15分)、實驗報告(15分)等幾個部分。
實驗預(yù)習(xí),在每個實驗著重檢查5人左右的預(yù)習(xí)報告,對學(xué)生提出一些實驗過程中可能會遇到的問題,從問題中檢查實際預(yù)習(xí)情況。
課堂表現(xiàn),學(xué)生態(tài)度是否端正、實驗臺面衛(wèi)生是否打掃、不高聲喧嘩、不遲到早退、注意安全。
實驗操作,著重考查學(xué)生實驗過程中的滴定操作、天平稱量、移液管使用等過程是否存在錯誤。
實驗結(jié)果分析,是否與實際樣品真實質(zhì)量或濃度一致。
實驗報告,如實記錄實驗數(shù)據(jù)并分析實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)。討論實驗過程中出現(xiàn)的問題等。
將以上幾個部分做成表格,統(tǒng)一發(fā)放到每位教師手中,教師通過具體化了指標(biāo)給每一位學(xué)生的每一次實驗進行評分。
考試成績,通過三次考試最后得出總的考試成績。三次考試都采用多題目,學(xué)生自選題目進行。例如有機酸摩爾質(zhì)量測定考試,設(shè)計了多個不同的有機酸,學(xué)生抽簽后進行實驗,充分保證實驗考試的公證公平。
分析化學(xué)實驗成績評價體系中,根據(jù)平時成績和考試成績所占比重,對學(xué)生成績進行相應(yīng)統(tǒng)計。
平時成績=(X1+X2+…+X10)/n
實驗成績=平時成績×50%+考試成績×50%
其中,X1,X2……表示每個實驗的平時成績,n表示實驗數(shù)量。
總之,近些年,改革后的分析化學(xué)實驗在化學(xué)教育、化學(xué)應(yīng)用、制藥工程、材料化學(xué)各專業(yè)的學(xué)生中開設(shè),將原本被動式的學(xué)習(xí)主動化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,將枯燥孤立的分析化學(xué)實驗趣味化、實用化、綜合化。通過全新的考核方式使實驗成績的給定更具有公平性。在未來的工作中,我們也會更加深化分析化學(xué)實驗課程的改革,培養(yǎng)更具有競爭力的學(xué)生努力。
參考文獻
[1]曹俊濤.分析化學(xué)實驗改革與大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].廣州化工,2015,43(17):210-211.
關(guān)鍵詞:高職教育;崗位需求;分析化學(xué);教學(xué)改革
1.對接崗位需求,明確培養(yǎng)目標(biāo)
生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量眾多,其分析檢驗崗位承擔(dān)著原料檢測分析、生產(chǎn)過程質(zhì)量評價檢測和產(chǎn)品質(zhì)量檢測的任務(wù),其分析檢測多涉及化工、材料、環(huán)境、食品等多個行業(yè)的國家(地方或企業(yè))標(biāo)準(zhǔn)[2]。基于高職教育的人才定位,我們課題組對焦作當(dāng)?shù)氐亩喾嗷す煞萦邢薰尽劾?lián)化學(xué)股份有限公司、蒙牛(焦作)集團有限公司等大型化工、食品企業(yè)的分析檢驗崗位進行了調(diào)查,通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)分析檢驗人員的主要工作任務(wù)就是依據(jù)相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行分析檢測操作、數(shù)據(jù)處理和出具檢驗報告,檢測過程涉及的分析方法主要為滴定分析(酸堿滴定、氧化還原滴定等)、紫外-可見分光光度分析、原子吸收光譜、色譜分析和酸堿pH值測定等。由于這些分析方法主要涉化學(xué)分析、儀器分析的基礎(chǔ)理論和相關(guān)操作技能以及相關(guān)的數(shù)據(jù)處理技能,因此我們課題組最終確定了分析化學(xué)課程的核心培養(yǎng)目標(biāo)為化學(xué)分析技能、儀器分析技能和數(shù)據(jù)處理技能的培養(yǎng)。
2.崗位能力需求下的改革措施
2.1構(gòu)建適合崗位需求的課程模塊體系
為使培養(yǎng)的學(xué)生具有一定的化學(xué)分析技能、儀器分析技能及數(shù)據(jù)處理技能,就必須對分析化學(xué)內(nèi)容進行有效地構(gòu)建重組。構(gòu)建重組時應(yīng)注意要以應(yīng)用為目的、以技能培養(yǎng)為重點,力求使構(gòu)建的內(nèi)容貼近企業(yè)工作崗位實際。為此,我們課題組在滿足理論必需、重在實用的基礎(chǔ)上,科學(xué)統(tǒng)籌、科學(xué)規(guī)劃,打破分析化學(xué)和儀器分析原有的學(xué)科性框架體系,把與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)分析檢測崗位有緊密聯(lián)系的分析化學(xué)和儀器分析的有關(guān)內(nèi)容充分整合,并最終形成了新的分析化學(xué)模塊體系。重建后的分析化學(xué)主要由數(shù)據(jù)處理、化學(xué)分析檢驗和儀器分析檢驗3個模塊組成,每個模塊又有若干個項目組成,每個項目都能將實驗技能培養(yǎng)與相應(yīng)的理論知識有機融合,模塊(項目)順序的安排也遵循由易到難、由簡單到復(fù)雜的遞進式教學(xué)原則。例如,化學(xué)分析檢驗?zāi)K就劃分了滴定分析、重量分析兩個子模塊,而滴定分析模塊又細分為基于工作過程的酸堿滴定分析、配位滴定分析、氧化還原滴定分析三個項目。而酸堿滴定分析項目則有基本理論、操作技術(shù)、分析檢測實訓(xùn)三個層次組成,組織教學(xué)時把有關(guān)酸堿滴定的基礎(chǔ)理論融入到實驗過程中,之后是實驗技術(shù)練習(xí),最后才是對應(yīng)的典型試樣分析檢測實訓(xùn)。通過最后的分析檢測實訓(xùn)不僅能夠加深學(xué)生對有關(guān)理論知識的理解、鞏固和掌握,同時還可以訓(xùn)練實際工廠分析崗位上的滴定基本操作技術(shù)。實踐證明,這樣的設(shè)計思路所確定的模塊體系涵蓋了課程目標(biāo),反映了崗位的真實工作過程,突出了崗位需求,具有鮮明的高職特色,有一定的實用性、實際性和實踐性,有利于崗位職業(yè)技能的形成和綜合素質(zhì)的提高。
2.2“雙師型”教師+外聘教師的教學(xué)團隊教學(xué)
分析化學(xué)的實踐性較強,要求教師不僅具有較強的理論知識,更要有豐富的實踐經(jīng)驗,能勝任企業(yè)環(huán)境下的真實任務(wù),因而我們的教學(xué)團隊均為知識+技能的“雙師型”教師。同時,根據(jù)教學(xué)需要,還聘請了工廠和質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督中心的具有多年豐富實踐經(jīng)驗的分析檢測技術(shù)人員進行授課。這樣的教學(xué)團隊授課不僅游刃有余,而且大方有度,有利于教學(xué)效果的提高和學(xué)生技能的培養(yǎng)。
2.3建立基于工作過程的“任務(wù)引領(lǐng)、行動導(dǎo)向”的教學(xué)模式,采用合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段
高職的教學(xué)模式應(yīng)體現(xiàn)“學(xué)習(xí)的內(nèi)容是工作,通過工作實現(xiàn)學(xué)習(xí)”的理念[3]。本課程建立了基于工作過程的“任務(wù)引領(lǐng)、行動導(dǎo)向”的教學(xué)模式。該教學(xué)模式通過項目教學(xué)法實施。項目教學(xué)法是一種幾乎能夠滿足行動導(dǎo)向教學(xué)所有要求的教學(xué)方法[4],其以完成化學(xué)分析崗位的某一工作任務(wù)或工作項目為出發(fā)點,組織實施教學(xué)。其具體過程如下:老師向?qū)W生下發(fā)項目任務(wù)書,使學(xué)生明晰項目任務(wù),之后老師講解必要的理論知識和有關(guān)實驗技術(shù),學(xué)生在掌握領(lǐng)會的基礎(chǔ)上查閱有關(guān)文獻資料進行方案設(shè)計;在此期間老師引導(dǎo)學(xué)生對有關(guān)方案進行認真討論,確定最佳方案,然后學(xué)生進行分析檢測,同時老師對檢測過程加以認真監(jiān)督,以糾正學(xué)生的錯誤操作和處理檢測過程中出現(xiàn)的意外情況;學(xué)生得出結(jié)論后撰寫檢測報告,最后老師對項目進行評價。“任務(wù)引領(lǐng)、行動導(dǎo)向”的教學(xué)模式具有學(xué)習(xí)目標(biāo)明確的特點,在實施過程中能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲望,從而使其在“學(xué)中做”和“做中學(xué)”的環(huán)境中體驗崗位情景,熟悉工作過程,鞏固掌握有關(guān)理論知識和操作技術(shù),提高職業(yè)素質(zhì)。不同的項目類型適合不同的教學(xué)方法和教學(xué)手段,為此在教學(xué)過程中我們根據(jù)不同的項目任務(wù)積極進行教學(xué)改革,采用案例教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、討論式教學(xué)等教學(xué)方法,同時不失時機在個別時段采用微課等新媒體技術(shù)使學(xué)生掌握某些重要知識和分析操作技能。實踐證明,這樣的教學(xué)模式能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,最大程度地實現(xiàn)工學(xué)結(jié)合。
2.4加強技能訓(xùn)練,強化技能操作
基本操作訓(xùn)練是分析化學(xué)的基礎(chǔ),它對于培養(yǎng)學(xué)生的分析實驗技能起到非常重要的作用,為此,我們課題組非常重視基本操作訓(xùn)練。在實驗實訓(xùn)前,老師耐心講解,認真演示;在實訓(xùn)操作過程中精心指導(dǎo),細心觀察,發(fā)現(xiàn)不當(dāng)之處及時糾正,技能訓(xùn)練貫穿始終。為了使學(xué)生掌握規(guī)范的檢測分析技術(shù),我們的老師對有關(guān)操作要領(lǐng)認真琢磨和總結(jié),以“順口溜”的形式告知學(xué)生,方便學(xué)生記憶,能在較短的時間內(nèi)養(yǎng)成規(guī)范的動作,有利于學(xué)生實驗技術(shù)的提高。例如容量瓶定容溶液,對于溶液的混合搖勻可用“一倒三搖”的順口溜告知學(xué)生以方便記憶和訓(xùn)練;再如洗滌滴定管時,自來水、蒸餾水、溶液的洗滌用量問題可編成“自來水多(無限制),蒸餾水少(10-15mL)、溶液更少(5-10mL)”的順口溜方便學(xué)生訓(xùn)練。有針對性的強化訓(xùn)練往往能達到較好的實訓(xùn)效果,同時為了進一步鞏固成果,我們會在下次實訓(xùn)過程中隨機抽查學(xué)生,讓其對上次實訓(xùn)中操作要點進行講解和演示操作,而且循序漸進的實訓(xùn)項目還會強化以前掌握的基礎(chǔ)實驗技術(shù)。通過這樣的反復(fù)訓(xùn)練,學(xué)生最終能夠掌握標(biāo)準(zhǔn)的操作技術(shù),從而為其后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和勝任真實崗位環(huán)境下的分析檢驗工作打下良好的基礎(chǔ)。
2.5建立了基于“分析檢驗工”職業(yè)技能鑒定考試的考核方案
用人單位選聘畢業(yè)生時不僅要求畢業(yè)生有必要的理論知識、熟練的操作技術(shù)和一定的職業(yè)素養(yǎng),而且還要求持證上崗。由于各地人事勞動部門組織的“化學(xué)檢驗工”職業(yè)技能鑒定考試能對分析化學(xué)基礎(chǔ)知識、實驗技術(shù)和職業(yè)素養(yǎng)進行考核,而且根據(jù)考核情況還能頒發(fā)相應(yīng)的職業(yè)資格證書,這對擴大學(xué)生的就業(yè)起到重要的促進作用,所以我們課題組適時地將傳統(tǒng)的期末閉卷考試改為模擬性質(zhì)的分析檢驗工技能考試。“化學(xué)檢驗工”模擬考試分理論知識考試和實際操作考試兩場。理論考試試卷滿分100分,主要考核學(xué)生是否具有必須夠用的理論知識、數(shù)據(jù)處理知識和側(cè)重實際應(yīng)用為主的技術(shù)知識。實際操作考試為兩道操作題,一題為化學(xué)分析操作題目,一題為儀器分析操作題目,每道題有相應(yīng)的分值和考試時間要求,主要考核分析檢驗崗位上的實驗操作技能和處理問題、解決問題的能力。考生須理論合格及實際操作考試的每道題都合格才算是考核合格。由于模擬考試能將學(xué)生轉(zhuǎn)化為真實崗位的化學(xué)檢驗工角色而加以考核,因而學(xué)生非常珍惜這樣的機會,不僅平常認真學(xué)習(xí)、認真操作、認真思考,而且還自我加壓,在考前培訓(xùn)階段積極主動地到實訓(xùn)室練習(xí),使實驗技術(shù)進一步嫻熟、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。自考核方式改革以來,我校“化學(xué)檢驗工”職業(yè)技能考試的通過率明顯提升,均在90%以上,用人單位普遍反映考取“化學(xué)檢驗工”職業(yè)資格證書的畢業(yè)生的分析檢驗技能相對較強,能在較短的時間內(nèi)勝任企業(yè)的分析檢驗工作。這說明我們課題組的考核方式能夠達預(yù)期效果,較為有效。
分析化學(xué)實驗是分析化學(xué)課程的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生科研能力的重要實踐環(huán)節(jié)。作者對傳統(tǒng)的分析化學(xué)實驗教學(xué)模式進行了探討,闡述了分析化學(xué)實驗教學(xué)改革的必要性,改革的基本措施及改革取得的良好效果,力求使學(xué)生通過分析化學(xué)實驗教學(xué)能夠加深對分析化學(xué)理論課程有關(guān)內(nèi)容的理解,較好地掌握實驗操作技能,有效地實現(xiàn)能力和素質(zhì)的提高。
【關(guān)鍵詞】 實驗教學(xué)新體系;創(chuàng)新意識;開放式實驗教學(xué);仿真教學(xué);虛擬實驗
A Discussion on the Reformation of Analytical Chemistry Experimental Teaching
Abstract:The analytical chemistry experiment is the important component of analytical chemistry course and the important practice link of cultivating student's scientific research ability.The characteristics of analytical chemistry experimental teaching,the basic measure of the analytical chemistry experimental teaching reformation and the good effect of reformation were expounded in this paper.The aim of experiment teaching reformation is to do efforts to make students understand the analytical chemistry theory more deeply,better grasp experiment operation technical ability and promote the ability of students.
Key words:new system of experiment teaching;innovate consciousness;open experiment teaching;simulation teaching;invented experiment
社會科學(xué)技術(shù)的進步和計算機、信息技術(shù)的發(fā)展,使社會對高素質(zhì)人才的要求發(fā)生了很大的變化,對大學(xué)生素質(zhì)的要求比以往都更全面、更突出,因此對學(xué)生的培養(yǎng)面臨著極大的挑戰(zhàn)[1]。實驗教學(xué)作為高等學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分,對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析解決問題能力、正確的思維方法及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等方面起著不可替代的作用[2]。因此,必須建立一種適合當(dāng)代科技發(fā)展、適應(yīng)學(xué)科特點,以能力培養(yǎng)為主線,有利于培養(yǎng)具有扎實基礎(chǔ)知識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的實驗教學(xué)新體系。
1 傳統(tǒng)分析化學(xué)實驗教學(xué)模式的分析
傳統(tǒng)分析化學(xué)實驗教學(xué)模式主要存在以下幾方面原因,制約著分析化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的提高。
1.1 教學(xué)方式程式化
在教學(xué)方式上,總是以教師講授為主,從實驗原理到實驗的每個步驟,都進行詳盡的講解。這種單向程式化的教學(xué)方式壓抑了學(xué)生的想象力和積極主動學(xué)習(xí)的意識。
1.2 實際操作刻板
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)偏重于所學(xué)知識的驗證,要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi),根據(jù)實驗指導(dǎo)規(guī)定的實驗步驟和方法,對理論教學(xué)知識進行驗證,然后按照規(guī)定的格式,寫出實驗報告[3]。
這樣的實驗教學(xué)法培養(yǎng)出來的學(xué)生創(chuàng)新意識弱,分析解決問題的能力不強,是很難適應(yīng)社會要求的。
1.3 教學(xué)手段單一
老師多采用實物講解-示范的形式,沒有充分運用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)。尤其是儀器分析,由于這部分知識比較枯燥、抽象,學(xué)生難以理解掌握。加之儀器精密貴重,且每次試驗耗材費用高,承擔(dān)著人才培養(yǎng)任務(wù)的高等院校配置量極少,使得眾多的學(xué)生往往只能觀摩或接觸儀器1~2次,顯然遠遠滿足不了企業(yè)、科研單位對人才的現(xiàn)實需求。藥檢所、環(huán)保局、防疫站、研究單位、生產(chǎn)企業(yè)等各種行業(yè)機構(gòu),對高效液相色譜儀、氣相色譜儀、分光光度計、質(zhì)譜儀等設(shè)備的依賴幾乎到了不可或缺的地步,但這些精密儀器的操作人員、技術(shù)專才目前卻嚴(yán)重短缺[4]。
分析化學(xué)實驗課的目的不僅僅是驗證理論和掌握實驗技能,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及創(chuàng)新精神,重在提高學(xué)生的動手、觀察、思考和表達的能力,使學(xué)生能夠運用所學(xué)知識解決實際問題。因此,為了培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代分析化學(xué)高速發(fā)展需要的人才隊伍,我們在分析化學(xué)實驗教學(xué)中進行了系統(tǒng)的改革,取得較好的成效
2 深化改革,提高實驗教學(xué)效果
實驗教學(xué)的改革以“加強基礎(chǔ)、開拓思維、提高素質(zhì)、培養(yǎng)能力、注重創(chuàng)新”為指導(dǎo)思想[5],包括實驗教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變、實驗內(nèi)容的優(yōu)化、實驗條件的開放、實驗手段的更新和考核體制的建立等,從多方面著手解決好存在的突出問題,建立一種全新的能力培養(yǎng)型實驗教學(xué)體系。
2.1 轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)方式
給學(xué)生一個寬松的思維空間,是強化創(chuàng)新意識,發(fā)展和提高學(xué)生創(chuàng)新能力所必需的[6]。
因而把教學(xué)的重點定位于學(xué)生能力的培養(yǎng),教師角色由教學(xué)的中心轉(zhuǎn)變成教學(xué)的組織者、輔導(dǎo)者,對學(xué)生采取分層教學(xué)的方式:基礎(chǔ)實驗,以老師指導(dǎo)為主,強調(diào)學(xué)生熟練儀器的使用方法,驗證實驗內(nèi)容,掌握基本功;綜合實驗,要求學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,自己具體地去完成實驗內(nèi)容,碰到問題,能夠自己解決;設(shè)計研究性實驗,以學(xué)生為主,老師只給出實驗要求,學(xué)生自主選題,獨立完成設(shè)計方案和操作,自行獲取和分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。部分能力強、興趣高的學(xué)生還通過創(chuàng)新實驗、開放實驗、安排進入老師的課題組、參與各類設(shè)計競賽等方法,形成優(yōu)秀人才的培養(yǎng)模式。
在新的實驗教學(xué)模式下,學(xué)生不再是單純的實驗操作者,而是實驗構(gòu)思者,實驗過程的控制者,形成以學(xué)生為中心的開放式實驗教學(xué)模式,實現(xiàn)以學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)方法和手段,激發(fā)了學(xué)生的求知和創(chuàng)新欲望,得到學(xué)生的一致好評。
另外,為滿足不同層次學(xué)生對教學(xué)的需求,我們在實驗中嘗試雙語教學(xué),并且自編了一套“分析化學(xué)實驗雙語教材”,使學(xué)生在掌握化學(xué)知識的基礎(chǔ)上,了解一些化學(xué)常用語的英文譯法及化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)變化過程的英文表達法,為其今后的課程學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
2.2 優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容
作為學(xué)科教學(xué)的重要組成部分,實驗教學(xué)不能單純滿足于驗證相關(guān)理論的單純驗證性實驗教學(xué)的現(xiàn)狀[7]。鑒于學(xué)生普遍動手能力差,缺乏創(chuàng)新意識,我們改革了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容,對實驗項目進行重組整合,精選驗證性實驗,增加綜合性、設(shè)計性實驗,建立了“基礎(chǔ)訓(xùn)練實驗—綜合實驗—設(shè)計研究實驗”三層次實驗教學(xué)體系。
層次Ⅰ是基礎(chǔ)訓(xùn)練實驗,要求學(xué)生掌握基本操作技術(shù),熟練使用分析化學(xué)實驗常用的儀器,為綜合實驗奠定堅實的基礎(chǔ)。
層次Ⅱ是綜合實驗,主要為實驗過程比較復(fù)雜、需綜合運用多個學(xué)科理論知識或多種實驗操作技能的實驗。目的的為了讓學(xué)生通過綜合實驗掌握對某種分析技術(shù)綜合運用的技能,提高分析問題和解決問題的能力,著重能力培養(yǎng),養(yǎng)成良好的科學(xué)素質(zhì)。
層次Ⅲ是設(shè)計研究性實驗,即在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生在課外查閱相關(guān)文獻資料,根據(jù)課程知識范圍和實驗室的技術(shù)手段的類型,選擇設(shè)計實驗課題,寫出課題設(shè)計書。在指導(dǎo)教師論證了課題設(shè)計的可行性之后,允許學(xué)生完成從準(zhǔn)備實驗到正式實驗以及寫出實驗小論文的全過程。設(shè)計實驗的目的是提高學(xué)生獨立開展科研工作的能力,培養(yǎng)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識,提高創(chuàng)新能力。
課程安排依照從易到難、循序漸進的原則,從基本操作訓(xùn)練入手,逐步培養(yǎng)學(xué)生獨立從事藥物研究的基本技能與綜合素質(zhì)。
2.3 充分提供實驗教學(xué)條件
一是學(xué)校為滿足教學(xué)需要,不斷添置新的實驗設(shè)備,保證實驗教學(xué)能順利進行。二是大力推行開放式實驗教學(xué),逐步實現(xiàn)實驗教學(xué)中心在實驗時間、實驗內(nèi)容和實驗設(shè)備上的全方位開放,提高資源使用效率。實驗過程中,指導(dǎo)老師不離開實驗室,指導(dǎo)學(xué)生實驗,解答學(xué)生問題;沒有實驗的時候,實驗員值班,學(xué)生可以利用課余時間到實驗室進行預(yù)習(xí)和補做實驗。另外,實驗中心還建立了開放的實驗網(wǎng)絡(luò)平臺,實現(xiàn)實驗教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)上資源豐富,包括實驗課件、儀器操作說明、大量實驗操作和儀器操作的錄像、元器件性能常見問題和習(xí)題庫等,通過網(wǎng)上課件讓學(xué)生更好地掌握實驗技能,起到輔助教學(xué)的作用。
2.4 更新實驗教學(xué)手段
實驗教學(xué)手段的現(xiàn)代化,是深化實驗教學(xué)改革的一個時代課題[9]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和時代的進步,現(xiàn)代化教育手段在高校教學(xué)中的運用越來越普遍,其中計算機多媒體教學(xué)是現(xiàn)代化教學(xué)的主體。有心理學(xué)研究表明人類通過多感官的刺激所獲得的信息量,比單一地聽老師講課要強得多。因而引入現(xiàn)代化教學(xué)手段,將文字、圖形、動畫、聲音等多種媒體功能溶為一體,內(nèi)容豐富,形式活潑,便于學(xué)生接受知識和理解掌握。我在教學(xué)當(dāng)中,體會到了現(xiàn)代化教育手段的運用之益。例如:在講授酸堿滴定基本操作時,我借助多媒體技術(shù)制作了一幅動態(tài)畫面,形象地展示了選用不同指示劑時,不同濃度酸堿互滴的滴定終點及對應(yīng)的滴定曲線;再配上影視錄像片的有關(guān)片斷,通過這些手段的綜合運用,使學(xué)生從視覺、聽覺、情感等多種感官受到刺激,獲取了知識。
仿真實踐教學(xué)手段的引入更加體現(xiàn)出現(xiàn)代化教學(xué)手段的優(yōu)勢。其采用虛擬實驗,實現(xiàn)對普通實驗的擴充,甚至現(xiàn)實環(huán)境難以實現(xiàn)的實驗項目,也可以用圖形、圖像等多媒體形式,模擬實驗全過程。如借助三維立體畫面可多角度展現(xiàn)現(xiàn)代化儀器的內(nèi)部構(gòu)造,將細致的儀器操作流程用動畫描繪出來。多媒體技術(shù)對真實情景的再現(xiàn)和模擬,是傳統(tǒng)教學(xué)的語言文字描述和靜態(tài)的原理示意圖講解所無法達到的。
我們的教學(xué)實驗表明:使用多媒體輔助教學(xué),不但可以幫助學(xué)生比較牢固掌握知識,并且可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,對推動教學(xué)的改革,提高教學(xué)質(zhì)量,必將呈現(xiàn)出傳統(tǒng)教學(xué)手段無法比擬優(yōu)勢。
2.5 建立實驗考核體制
分析化學(xué)實驗課的考核是分析化學(xué)實驗教學(xué)中的重要一環(huán).如何客觀、公正、合理地評價學(xué)生的實驗課成績,直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,對學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度也起著重要的導(dǎo)向作用[10]。根據(jù)本門課程特點,建立了能夠客觀反映學(xué)生綜合素質(zhì)的多元實驗教學(xué)考核方法,以此來量化學(xué)生的實驗課程學(xué)習(xí)情況。
實驗考核采取平時成績與期末考試成績相結(jié)合的方法,設(shè)計性實驗和探索性實驗的結(jié)果納入成績總評中。期末考核主要是考察學(xué)生的實際操作能力和實驗技能水平。具體辦法如下:
2.5.1 實驗評分標(biāo)準(zhǔn)
2.5.1.1 平時成績占40%;
2.5.1.2 設(shè)計性實驗占30%(付諸實施可加分)。
2.5.1.3 期末實驗操作考查占30%;
2.5.2 平時成績由實驗操作、實驗報告、隨堂考查、原始實驗記錄和綜合素質(zhì)幾部分組成 實驗報告強調(diào)規(guī)范性、實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)與原始記錄的一致性,以及對實驗結(jié)果分析討論的深度和廣度;隨堂考查即當(dāng)堂面試,可能是操作步驟,也可能是結(jié)果的簡單分析,還可能是操作過程的注意事項;原始記錄則強調(diào)其真實性;綜合素質(zhì)包括學(xué)習(xí)態(tài)度、科學(xué)素養(yǎng)和團結(jié)協(xié)作精神。期末考核主要是考察學(xué)生的實際操作能力和實驗技能水平。實驗結(jié)束后進行實驗操作考查。
2.5.3 實驗操作考查 即讓學(xué)生在給定時間內(nèi)完成指定的實驗,老師對其實驗操作情況進行評分。評分標(biāo)準(zhǔn)主要涉及天平、容量瓶、移液管、滴定管的使用及實驗數(shù)據(jù)的處理幾個方面。考查不合格者不予參加分析化學(xué)學(xué)科相關(guān)理論課程考試。
3 實施成效
通過實驗教學(xué)改革,學(xué)生對分析化學(xué)實驗課的重視提高,實驗積極性較高,能在課前主動預(yù)習(xí)。實驗時操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,能認真觀察,積極思考,獨立解決問題。設(shè)計研究性實驗的開設(shè),提高了學(xué)生獨立開展科研工作的能力和創(chuàng)新意識。
同時,開放式教學(xué)中的一些實驗內(nèi)容反映了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平,涉及的知識面廣。要求教師不僅要有本學(xué)科扎實的理論基礎(chǔ)、較好的實驗技能,還要加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),不斷更新自己的知識,這在新實驗開設(shè)和學(xué)生科技創(chuàng)新活動中顯得尤其重要,否則就不能勝任實驗教學(xué)。可以說開放教學(xué)提高了師資隊伍業(yè)務(wù)水平。
可見,新的實驗教學(xué)體系達到了知識與技能的傳授以及能力與素質(zhì)的培養(yǎng)相互促進和統(tǒng)一的作用。
4 展望
在今后的教學(xué)中將進一步實現(xiàn)實驗教學(xué)手段的多樣性,制作實驗基本操作視頻演示,推廣運用虛擬、仿真等實驗技術(shù)手段,開展數(shù)字化實驗教學(xué)和虛擬性實驗教學(xué)的研究,促進教學(xué)手段現(xiàn)代化。同時,重視教學(xué)過程中的實踐環(huán)節(jié),配合專業(yè)教學(xué)為學(xué)生提供大量的參與實踐活動的機會,充分體現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、大綜合”的現(xiàn)代教育理念。
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本文針對高等職業(yè)學(xué)生對分析化學(xué)實驗的失敗原因進行詳細的分析,并提出了改進意見,希望引起相關(guān)讀者的重視。
關(guān)鍵詞:
高等職業(yè)學(xué)生;分析化學(xué)實驗;原因;改進對策
實驗是化學(xué)教學(xué)中十分重要的組成部分,是不可替代的一項十分重要的工作。因此,要提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,保質(zhì)保量做好實驗是關(guān)鍵之一。盡管現(xiàn)行高職化學(xué)教學(xué)過程中的一些實驗大部份是驗證性實驗,一般來說這些實驗的穩(wěn)定性較好,重復(fù)性較強。但其中也有一些實驗往往由于受諸多因素的影響而導(dǎo)致實驗時失敗。本文擬就高職分析化學(xué)中常見的失敗實驗談?wù)勂湓蚣案倪M意見。
1由于所購藥品存放時間較長已變質(zhì)而導(dǎo)致實驗失敗
譬如苯跟溴的取代反應(yīng),在這個反應(yīng)中,通常情況下,反應(yīng)速率極慢,加入鐵屑后,反應(yīng)速率加快。雖然使用鐵屑作催化劑,但實際上真正的催化劑是三溴化鐵,這個反應(yīng)的過程如下:2Fe+3Br2=2FeBr3FeBr3+Br2[FeBr4]ˉBr+[FeBr4]ˉ+Br+H++[FeBr4]ˉFeBr3+HBr但如果所用鐵屑在空氣中放置過久,已被氧化,則就沒有上述反應(yīng)發(fā)生,實驗就會失敗。因此,在做此實驗時,要用新采集的鐵屑,以增強催化性能。這樣,實驗才易成功。由此可見,在實驗室里,對那些易氧化、變質(zhì)的藥品要密封貯藏,有些藥品要現(xiàn)用現(xiàn)買。這是確保實驗成功的基礎(chǔ)之一。
2由于溶液的物質(zhì)的量濃度配制不當(dāng)而導(dǎo)致實驗失敗
譬如在做氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)的實驗時,假如氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度配制得很小,而硫酸銅溶液的物質(zhì)的量溶液配制得較大,當(dāng)把氫氧化鈉溶液滴入硫酸銅溶液中時就看不到沉淀產(chǎn)生。因此,在做此實驗時,必須要提高氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度,當(dāng)它們兩者的物質(zhì)的量濃度相當(dāng)或氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度比較大時,實驗才易成功。做此實驗時,一般配制的氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L或1mol/L,硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度則為0.5mol/L為宜。再如,在極濃的強堿溶液中,當(dāng)?shù)稳霟o色酚酞試液時,就看不到試液變紅色。原因是酚酞試液的變色范圍是pH8.0~10.0,酚酞是醌式或醌式酸鹽,在堿性介質(zhì)中是很不穩(wěn)定的,它會慢慢地轉(zhuǎn)化成無色的羧酸鹽,因此實驗氫氧化鈉溶液與酚酞顯色時,要用稀溶液,而不能用氫氧化鈉濃溶液。由此可見,物質(zhì)的量濃度或溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制得當(dāng),是實驗成功的又一基礎(chǔ)。
3由于實驗操作不規(guī)范而導(dǎo)致實驗失敗
譬如用氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液制取氫氧化銅。假如氫氧化鈉用量過多,則反而得不到沉淀物(氫氧化銅)。因為生成的氫氧化銅沉淀會與過量的氫氧化鈉反應(yīng)生成可溶性的四羥基合銅酸鈉。再如在做苯酚跟溴水反應(yīng)的實驗時,當(dāng)把溴水滴入苯酚溶液中時出現(xiàn)白色沉淀,但假如滴入的溴水量過多,則析出的白色沉淀會轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色的難溶于水的2•4•4•6_四溴環(huán)已=烯酮:這樣就會出現(xiàn)與所要求現(xiàn)察的現(xiàn)象不相符的事實。因此,做此實驗時,必須重視“逐滴加入”的操作步驟。
4由于試劑滴加順序錯誤而導(dǎo)致實驗失敗
譬如在制備碘化銀膠體時,應(yīng)先往試管中加入適量的碘化鉀溶液,然后再加入數(shù)滴硝酸銀稀溶液,并振蕩,則即可形成碘化銀膠體。反之,由于銀離子過量,碘化銀的濃度積很小,及易形成碘化銀沉淀而導(dǎo)致實驗失敗。再如在實驗室中制備氫氧化鋁時,因為氫氧化鋁有兩性,所以必須要注意控制堿的用量和試劑滴加步驟,只有把堿液逐滴加入到鋁鹽溶液中才能制得氫氧化鋁,假如違背上述操作,則不容易制到氫氧化鋁。
5由于未控制好反應(yīng)溫度而導(dǎo)致實驗失敗
譬如在做糖的性質(zhì)實驗中,用銀鏡反應(yīng)檢驗糖的還原性,反應(yīng)時應(yīng)注意在60℃~80℃的熱水浴中進行,加熱時間控制在幾分鐘內(nèi),則只有還原糖才發(fā)生銀鏡反應(yīng)。否則,非還原性糖如蔗糖等也會因溫度高(80℃以上),加熱時間長,產(chǎn)生水解生成還原性單糖而發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
6由于未掌握好實驗“火候”而導(dǎo)致實驗失敗
譬如在做銅與硫反應(yīng)的實驗中,要求硫蒸氣的濃度要大。硫受熱到113℃時才開始熔化,變成淡黃色易流動的液體,當(dāng)上升到160℃以上時變成棕紅色,隨著溫度的持續(xù)上升,顏色變深,最后才變?yōu)樯钭丶t色。不透明的硫蒸氣,此時把銅絲迅速伸至硫蒸氣中,才能看到銅絲燃燒并放紅光。假如銅絲過早伸入,由于硫蒸氣濃度不夠大,實驗就會失敗。當(dāng)然,造成實驗失敗的原因有許許多多,但只要我們熟練掌握實驗技術(shù),把握好溫度、酸度等,不斷改進實驗,就一定能夠把實驗做成功。
7結(jié)語
以上總結(jié)高職學(xué)生在做分析化學(xué)實驗的過程中,所暴露出來實驗缺陷,并經(jīng)過對這些失敗因素的研究,提出了改進學(xué)生做分析化學(xué)實驗的建議和措施,使學(xué)生的動手能力不斷地提高,同時,將學(xué)生做實驗時發(fā)生的失誤降到最低,從而達到提高學(xué)生學(xué)習(xí)進度的目的,從而達到提高分析化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。
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1提高教師自身水平
教師要給學(xué)生“一碗水”,自己首先得有“一桶水”、“一盆水”、“一池水”甚至是“自來水”。教師要不斷學(xué)習(xí),積累知識,更新知識,適應(yīng)教育的需要。(1)教師要重視科研,以科研促進教學(xué)。作為一個大學(xué)老師,需要具有廣博的知識,科研工作是獲得知識的重要途徑,科研會讓教師更好的教學(xué),不斷豐富的教學(xué)經(jīng)驗也能帶動科研的發(fā)展。教師可以將自己科研的相關(guān)成果,做成動畫或拍成視頻,利用多媒體放映,開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)眼光和視野,滿足學(xué)生的好奇心和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。認真耐心解決學(xué)生課內(nèi)外提出的問題,鼓勵他們利用周末加入到科研團隊中進行科學(xué)研究。注意啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,通過查閱文獻尋找解決理論與實驗中所碰到的問題,從而培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力以及開發(fā)利用資源的實踐能力。(2)教師應(yīng)加強信息素養(yǎng)并應(yīng)用于教學(xué)。如今除了傳統(tǒng)的教學(xué)方法板書外,需要借助多媒體更好的展示我們所要傳遞的信息,那么就需要教師具備較強的信息化教學(xué)能力。將傳統(tǒng)的教學(xué)方法和信息技術(shù)有機的結(jié)合到課堂中,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。(3)完善自身的課堂語言修養(yǎng)。努力掌握各種語言的使用技巧,努力借鑒總結(jié),并在教學(xué)實踐中提高語言運用水平。善于運用生動、幽默的語言,增強課堂教學(xué)的趣味性。這樣學(xué)生注意力集中了,思維活躍了,掌握知識的速度也就更快,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。(4)從其他優(yōu)秀教師那里汲取教學(xué)經(jīng)驗。積極觀摩其他優(yōu)秀教師的講課,反思自己教學(xué)過程中的不足,加以改進,將自己和其他教師的閃光點加以放大,在今后的教學(xué)中更好的運用,形成自己獨特的教學(xué)風(fēng)格。(5)積極參加講課比賽、教學(xué)培訓(xùn)、研討會議等。從這些活動中,開闊我們的視野,增強我們的自信,改善我們的風(fēng)度儀表,從而提高我們的綜合能力。(6)加強師德建設(shè)。學(xué)為人師,行為世范,教師是學(xué)生的一面鏡子,必須做好這面鏡子,盡量給他們更好的參照。教師要以自己的人格魅力和學(xué)識魅力教育感染學(xué)生,應(yīng)該有謙和的性格,很強的責(zé)任心和耐心。不應(yīng)將學(xué)生分成三六九等,要等而同之。在教學(xué)過程中要有意識地以積極的情感去教育學(xué)生,讓學(xué)生得到肯定的反應(yīng)獲得自信,在傳授知識技能,傳播思想、觀點的同時,伴以積極的情感,注意情感的運用,達到以情促知、情知交融的效果。
2互換教與學(xué)角色
目前在我國不少高校逐漸興起“師生角色互換”這種教學(xué)模式,但是這主要應(yīng)用在文科課程上,如外語,思想道德與法律基礎(chǔ)課等,很少在理工科課程上進行嘗試[2]。我們試圖在定量分析化學(xué)實驗課進行嘗試。定量分析化學(xué)理論課是大班授課,教師認真講授之后,對于對應(yīng)的實驗,可以讓學(xué)生走上講臺講解實驗的目的原理步驟等部分,然后教師再對學(xué)生的講解做出評價,對好的方面給予肯定,對不足之處進行補充,反復(fù)角色互換,加深學(xué)生對內(nèi)容的理解,提高教學(xué)效果。教與學(xué)角色互換有兩大優(yōu)點:首先,激發(fā)他們在理論課上認真聽,課后主動查找資料、翻閱書籍來認真?zhèn)湔n。學(xué)生會感受到教師上好一節(jié)課并不像他們認為的那么輕松,親身體驗到講好一節(jié)課不容易,理解并尊重老師的勞動。其次,更讓老師了解學(xué)生的所需,對教師的教學(xué)起著很大的推動作用。
3選拔優(yōu)秀研究生助教
定量分析化學(xué)理論班和實驗班人數(shù)較多,理論班一般六十人左右,實驗班二三十個人左右,一個教師很難顧及到每個學(xué)生。即使詳細講解,規(guī)范演示仍無法確保所有學(xué)生對實驗要點與操作能夠掌握到位,嚴(yán)重影響實驗教學(xué)效果。因此起用經(jīng)過培訓(xùn)選拔出的優(yōu)秀研究生協(xié)助教學(xué),可以對學(xué)生進行個別或小組輔導(dǎo),幫助學(xué)生解決疑難問題,了解學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況,極大地提高教學(xué)質(zhì)量。研究生也是學(xué)生,與本科學(xué)生之間年齡相差不大,他們更能懂得學(xué)生的心理,能很好的協(xié)助任課教師教好理論與實驗課程。研究生承擔(dān)理論和實驗課程的助教工作不但可以提高研究生自身的綜合能力,也能提高學(xué)生對理論知識的理解深度和實際動手能力。研究生本身具有一些實驗體會使得他們與學(xué)生之間的交流更加順暢,便于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索意識,從而達到更好的教學(xué)效果。
4修訂理論與實驗教材
教材是教師從事教學(xué)活動和學(xué)生學(xué)習(xí)知識獲取能力的載體,是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。教材進行優(yōu)化、刪減,力求內(nèi)容不重復(fù)、不冗長,重點內(nèi)容突出,針對性強[3]。目前的課程設(shè)置及教材內(nèi)容編排在新教學(xué)模式下可能存在不相融的問題。從定量分析化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容整合和結(jié)構(gòu)優(yōu)化出發(fā),優(yōu)化課程體系、凝練教學(xué)內(nèi)容等對培養(yǎng)所需人才具有重要的作用。
5完善考核評價體系
評價方式對人才培養(yǎng)起著重要的調(diào)節(jié)和導(dǎo)向作用。定量分析化學(xué)是教、學(xué)、做合一的過程,學(xué)生能力的提高是通過平時理論學(xué)習(xí)、實驗操作訓(xùn)練等循序漸進、不斷地積累所獲得的。因此,在成績評定中,應(yīng)全程考核,注重平時來有效測評學(xué)生的綜合素質(zhì),達到公平公正的目的。學(xué)生最后成績應(yīng)該是平時考核成績和期末考試成績的綜合評定。對于課堂特別活躍,與教師互動性好,能及時回答教師所提出的問題的學(xué)生可以考慮適當(dāng)加分。通過全程考核不僅科學(xué)、客觀的評價了學(xué)生的綜合水平,而且及時反饋信息,幫助學(xué)生及時改進學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)習(xí)效率。有效的課堂教學(xué)一直是我們教師追求的目標(biāo)。定量分析化學(xué)不僅要向?qū)W生傳授“高效知識”,更重要的是提高知識的“遷移能力”,提升創(chuàng)新能力。我們希望通過不斷的教學(xué)改革能夠達到預(yù)期的教學(xué)效果,讓我們的定量分析化學(xué)課堂充滿活力,充滿探究氣息,充滿愉悅的氣氛。
本文作者:曹高娟蔣文靜工作單位:福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院