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分析化学实验教学改革初探

作者:段友构  来源:   时间:2006-12-06  点击:
    长期以来,化学化工学院分析化学实验使用的是统编教材,实验内容按理论教材顺序编排,传统陈旧的实验多,现代的、能够反应当今学科发展的实验少;方法验证的实验多,综合设计的实验少。教师沿用的是传统的教学方法,存在着严重的弊端,归纳起来可概括为“四重、四轻”:重理论、轻实践;重知识、轻方法;重灌输、轻主动;重成绩、轻能力。这样的教学影响了学生素质的提高、妨碍了学生能力的培养。主要表现为“三差”:学生实事求是,严肃认真的科学态度较差;多数学生实验基本操作不规范,操作技能较差;“照方抓药”式的操作,缺乏科学的想象和创意,对实验中出现的异常现象和问题未能进行深入的探讨,应用所学知识解决问题的综合能力较差。为此,我从2003年开始对分析化学实验的教学内容和方法进行了一些改革探索,目的在于培养学生的三种能力:即基本操作动手能力、综合运用知识解决问题的能力、发挥个性主动创新的能力。
    首先,我改编了教学内容,按循序渐进的方式将实验内容分为五大部分:分析基本操作技能训练、分析原 理验证实验、应用实验、综合训练实验及研究实验。分析测定基本操作是否熟练,决定着分析结果是否准确可靠,因此分析化学实验必须首先对学生进行严格正规的分析基本操作技能的训练,让每位学生都正确、熟练地掌握称量、标准溶液的配制与标定、溶液的定量移取、滴定及数据的记录等基本操作,为今后的实验及科学研究打下扎实的基础。   
    在第一部分中,安排了四个实验,要求学生分析天平称量和滴定操作人人过关。酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定及沉淀滴定是化学分析中常用的四大滴定方法,也是分析化学的基本原理之精华,因此,掌握这些基本原理及方法,是今后从事分析工作的关键所在。
    在第二部分中,安排了四个不同类型的滴定分析实验,旨在巩固加深学生对分析化学基本原理的理解,且进一步熟练称量、滴定基本操作,得到从理论到实践的综合训练。
    在第三部分中,安排了四个应用性很强的实验项目,并改变过去配制人工样品让学生测定的传统做法,直接选择市售商品或让学生亲自采集天然样品进行分析测定,这些样品中的主要成分含量与杂质都是未知的。这增强了实验气氛,激发了学生的实验兴趣和创新欲望,同时也培养了学生应用所学知识解决实际问题的能力。
    在第四部分中,我只提出了实验目的和要求,列出了几个实验的参考方案,让学生综合运用所学的知识,自行设计实验方案,选择最简单、最实用、最可靠的分析方法对某项目进行测定,旨在让学生主动查阅文献资料,发挥各自的优势,培养他们自主创新的能力。
    在第五部分中,我让学生自行成立科研小组,到工厂企业作一些调查,自行确定测定对象和分析项目,为工农生产解决某些实际问题,或为某科研项目作一些分析测定。要求学生不仅自己制定实验方案而且要自己准备仪器与试剂,旨在培养学生的独立工作能力和初步进行科学研究的能力。
    以往学生大多都是机械地按照教师或书本的模式进行实验,实验过程中学生过分依赖教师,懒动脑筋,只求完成任务,不求学有所获,为此,我在教学中采取以下措施:(1)强调实验前的预习,要求学生在实验前做到心中有数,思路清晰。每次我都提前一个星期告知学生实验内容,要求学生写出实验提纲,找出完成实验的关键所在或可能失败的原因以及解决的方案。学生进实验室时对其逐一检查,并针对性地提出1~2个问题检验学生是否预习到位。认真预习的学生,在实验过程中就会从容、乐观、有条不紊。而不预习或预习不到位的学生在实验过程中往往就会手忙脚乱,遇到异常现象惊慌失措、束手无策,或当某一实验操作失败时,极易失去信心,或操作马虎,自以为是,草率收场。发现这样的学生我就会叫他停止实验,并指导他重新预习实验内容。(2)鼓励学生自动创新改进实验方案,激发学生的好奇心、求知欲,以培养学生的自动创新精神。(3)当学生在实验过程中遇到异常现象时,学生往往会急于问指导老师“为什么”,这时我不会直接回答他,而是让他回顾刚才的操作过程,帮他找出原因,反问他为什么会出现这种异常情况,应该怎样解决。让学生动手动脑,培养他们分析问题和解决问题的能力。
    分析化学实验教学改革已在03、04、05三届化教和应化本科生中连续实施了三年,受教学生近300名。每届学生做完实验后,我都用问卷调查的形式收集学生对分析化学实验教学改革的反响,所有学生都认为这样的改革使他们受益匪浅,实验内容紧密联系生活与生产实际,能激发他们的实验兴趣。实验操作技能的过关,实验方案的设计,对他们综合素质的提高有重要的作用,确实为他们今后从事科学研究工作打下了扎实的基础。
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