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摘要:分析化學是高?;瘜W化工、食品、農業和生物等相關專業的核心基礎課。本文以金山學院為例,提出了分析化學教學過程中的存在的普遍問題,探討了以培養應用型人才為目標而進行的教學內容、教學方法、教學手段和教學模式等方面的改革措施,期望通過教學改革提高學生的實踐能力和創新能力。
關鍵詞:分析化學;教學改革;獨立學院;理實一體;創新能力
作為四大化學之一的分析化學是化學研究中最基礎、最重要的領域之一[1]。分析化學是研究物質的組成、結構、含量及有關理論的一門學科[2]。分析化學的發展與我們的衣、食、住、行息息相關。高校是培養各類專業人才的基地,面對日新月異的現代科技和思想新潮的大學生,面對不斷發展的教育教學新形勢,傳統的分析化學的教學方式已經不能適應這個時代的發展。作為一所獨立學院,金山學院緊扣當前獨立學院以服務區域經濟和產業為導向,明確培養應用技術型、創新復合型人才的辦學定位[3],將培養高質量的應用型、創新型人才作為學院的發展目標。分析化學作為相關專業學生的一門專業基礎課,在課程內容和學習方法上對后續的專業課程學習有著持續作用的效果。因此如何將分析化學作為解決實際問題的學科來進行教學,將原來以知識傳遞為本位的傳統教學方式轉變為滿足應用型人才的需求上來,是分析化學教學改革面臨的一大難題。筆者結合自已多年從事一線教學的體會,針對當下分析化學教學中存在的問題進行剖析,從教學內容、教學方法、教學手段、教學模式等方面探討應用型高校分析化學課程的教學改革。
1分析化學教與學中存在的主要問題
我院的分析化學在大一下學期開設,主要面對食品科學與技術、食品質量與安全、農學、動物醫學和化學工程與工藝五個專業,共32學時,大一上學期開設48學時的普通化學。大一下學期還同時開設44學時的實驗化學課程,主要設置與分析化學相關的實驗項目。在多年的教學過程中,發現按目前現行的教學大綱開展教學工作,學生普遍反應效果不好,跟不上老師的節奏,提不起學習興趣。在前期的問卷調查及多年的教學經驗的基礎上,總結了目前分析化學教與學的過程中主要存在的一些問題。
1.1理論性過強,內容枯燥,學時不足
目前我院開設的分析化學主要的教學內容包括:數據處理與分析,四大滴定法、分光光度法和電勢分析法。內容雜且多,學時數有限,而教師的講授又往往過于追求全面化,所以看似講得面面俱到,其實學生聽得卻是似懂非懂。同時因為實驗課與理論課的不同步,導致很多可以通過實驗來幫助學生理解的問題,沒辦法及時的得到解決,另一方面,為了趕進度,教師在講課時往往過于主觀片面,并沒有考慮學生的基礎、學習能力和接受能力,尤其是作為獨立學院的學生,本身基礎就較為薄弱,所以導致學生學習難度加大,這樣無形中也削弱了學生學習分析化學的興趣。
1.2課程認識度偏低
現在的學生在學習上會根據自已的專業來判斷課程的重要性。很多學生認為分析化學是化學化工類專業的課程,而與自已的專業無關,學不學都無所謂。而授課老師在給不同專業的學生上課時,往往采用同一個教學大綱,講授同樣的內容,沒有考慮到不同專業對分析化學的要求不同,后續相關課程對其教學要求也存在差異。老師在講授上忽略了分析化學的學習與專業人才培養之間的內在聯系,導致學生并沒有認識到分析化學對其專業的重要性。
1.3教學方法單一
傳統的分析化學課堂,普遍采取“滿堂灌”的講授方式。課堂上老師講解原理,推導公式,告知結論,學生在整個教學過程中幾乎都不用思考,只需記憶。課后,學生完成老師布置的作業。很明顯整個教與學的過程師生間缺乏互動。學生在學習過程中被動的接受知識,其實際的能力與水平沒有充分被考慮,思維能力和探索精神沒有得到鍛煉和培養。另一方面,教學中老師往往只注重知識本身,并沒有教會學生獲取知識的方法與思想,也就是只“授魚”,而沒有“授漁”[4]。很明顯,傳統的教學方法不能激發學生的學習興趣和探究欲望,不利于應用型人才的培養。這種教學帶來的結果就是學生學習和思考能力差,遇到問題無法解決,而所學的知識也無法在實際中得到很好的應用。
2改革分析化學教與學的過程
鑒于目前分析化學教學過程中出現的種種問題,為了更好的達到分析化學的教學目的,提高分析化學的教學質量,實現培養應用型人才的終極目標,作者從以下幾方面來對分析化學課程進行教學改革。
2.1整合教學內容,實現高效教學目標
我們將普通化學與分析化學兩門課程進行了整合,形成《無機及分析化學》。在整合過程中,充分考慮了知識點的重合及關聯。將四大平衡和四大滴定法綜合在一起,先講解四大平衡原理,再應用在對應的滴定分析方法上。結合專業特點,適當刪減一些內容,比如食品和化工等專業后續有儀器分析課程,所以關于電勢分析、分光光度法等部分同容不作要求。理論性強的一些公式定理的弱推導在教學過程中不斷弱化,而注重加強公式的應用。通過調整和優化不同專業方向的教學內容,在保留經典分析化學內容的基礎上,更加突出專業性和實用性。比如,食品類的專業,要補充關于常見離子的定性分析,對農學專業,適當增加關于試樣的采取及預處理和分離及富集的方法等內容。加強對“量”的概念的強化,包括對數據記錄和處理、有效效數字的保留等,培養學生建立準確的“量”的概念以及相應思維方式和專業理念。同時增加關于專業數據處理軟件的學習內容,比如EXCEL、ORIGIN等。把教學內容由教材、課本擴展到企業需求以及人們關注的環境、食品、水質等問題,與實際緊密聯系,為學生提供靈活實用的教學內容,讓分析化學的教學源于課本又不局限于課本。例如福建是一個海洋大省,關于海洋污染,海產品污染等的分析,可作為學習項目進行設計,把課程教學內容與本地產業、與改善民生進行聯系,真正實現了“地方化”和“應用型”的結合,體現“應用”教育的價值。
2.2創新教學方法,調動學生主動性
針對目前教學中存在的問題,教學過程中充分體現學生的“主體性”,調動學生的學習熱情,改變單一的“講授法”授課方式,增加“啟發式”和“提問式”的教學方法,將學生的注意力牢牢的吸引內容本身,激發學生的求知欲,培養學生自覺學習和獨立解決問題的能力。新知識的引入,可采用連舊引新式、布疑設懸式、聯系生活式等不同的教學方法來提高分析化學的教學效果。例如《滴定分析法概述》這一章可以由一個具體的滴定實驗的基本過程作為引入點來解釋滴定分析法、指示劑、標準溶液、滴定終點、終點誤差和化學計量點等相關概念,這樣可以把對概念的講解變得深入淺出,通俗易懂。對不同的授課的內容采用精講、泛講、自學、討論等不同的教學方法,使整個教學活動充滿有趣性和多樣性。純理論的概念或是通俗易懂的例子,老師可以列出自學提綱,讓學生自主學習,后續通過提問和總結來檢查自學效果,同時進一步作適當的補充講解。相似內容可以選擇一個進行精講,后面相似的內容用概括和舉一反三的辦法進行突破學習。例如四大滴定法關于滴定曲線,突越范圍,影響因素等知識,是可以平移學習的,老師在酸堿滴定部分,進行詳細的講解,后面三大滴定,可以通過復習前面的內容來回憶和鞏固這部分的知識,學生可以做橫向比較,通過這樣“引導式”的教學方法,讓學生帶著問題學習,對所學的內容會印象深刻,而且在學習中會找到自信和動力,對學生的解決問題的能力提高有明顯的幫助。
2.3改變教學手段,激發學生的學習興趣
隨著互聯網的快速發展,教師的教學手段也要呈現多樣化。把一些分析化學在生活生產中的運用,及最新、最前沿的的研究成果制作成微視頻,或是將一些趣味實驗錄制成抖音等帶進課堂,作為枯燥的板書和PPT的一種調節劑。同時在講述一些定律公式的時候,可以把一些手稿等珍貴的資料呈現在學生面前,或是研究者的生平介紹等,這樣不僅能夠有效調動課堂的氣氛,更重要的是提高了學生的學習質量和效率。同時教師在制作PPT時,可以主動設計一些錯誤,讓學生來找錯。為了緩解學生聽課注意力很難從頭到尾都專注的問題,課堂上老師可以通過提問、競答和測驗等方式來提高學生的課堂參與度,同時讓學生來當評委,對其他同學的回答進行評價及補充。在一些容易混淆的概念講解上,可用身邊的實物做類比,例如,學生對精密度和準確度的概念區分不清,教師可通過以飛鏢打靶為例子,向學生呈現不同的打靶結果,讓學生通過具體的實物圖像加深對知識點的理解。另外,可以選擇一些章節,通過精品在線視頻課程進行教學,讓學生從不同教學方法中獲取新知識,也可以合理使用翻轉課堂,對分課堂,微課堂等多種新型教學手段,輔助傳統的教學模式,通過改變來激發學生的學習興趣[5]?,F在學生對手機的依賴程度越來越強,作為老師,可以建立QQ群或是微信群,將學習材料或是作業放在里面,學生用手機隨時隨地都可以完成。同時,大學不像高中,學生和老師之間平時見面的時間有限,學生有問題,并不能第一時間找到老師,這樣有了微信或QQ,學生和老師之間的溝通也可以暢通無阻。
2.4改革教學模式,培養學生自主學習能力
分析化學是一門實踐性的課程,很多理論的知識最終都是要運用于實踐,在實踐中接受檢驗。因此要做到理實一體,實驗課的設計項目及進度安排要跟理論課同步。而且理論課老師也要參與實驗教學。通過實驗,讓學生有最直接的感性認識,再回到理論課堂上,很多的問題都變得簡單易懂,學生也可以清楚明了的接受和掌握。比如,配位滴定法,可以先通過水硬度的實驗,讓學生分組先在在實驗前先查資料,關于什么是硬度,主要測什么,用什么測,指示劑的選擇,以及干擾因素,如何避免干擾等通過資料收集,有一個初步的了解,然后課堂上,各小組之間進行討論,互相針對大家在資料收集過程中出現的問題進行交流,再回到實驗室動手實驗,最后在理論課堂上來總結,整個過程,教師主要是起到引導的作用,啟發學生發現問題以及指導學生如何查找資料,最終的答案要由學生來給出,老師就是配合學生,在學生需要的時候給予指導和幫助。整個教學過程要培養學會利用參考書籍、工具書等其他教學資源,實現“授魚”到“授漁”的轉變。完成了整個教學過程后,可根據不同的專業,設計與本專業相關的實驗項目,讓學生獨立去完成,這樣既達到鞏固和復習的目的,又讓學生感受到分析化學與自已專業的密切相關,增強學生學習分析化學的動力。
2.5完善考核標準,提高學生創新創業能力
考核是教學的重要環節,設計一個合理的考核方案,可以提高學生的學習興趣,增強學習動力。在創新創業的大背景下,分析化學的考核標準也不能只是簡單“一考定輸贏”。我們的考試內容應著重于培養學生的創新思維,創造力和對創業點的發現[6]。我們設計的考核方法為:平時成績30%+期末考試50%+綜合實驗設計20%。平時成績包括:出勤10%+課堂提問20%+測驗30%+微信或QQ群作業20%+文獻閱讀20%。這種考核方式,使學生的學習重點落在平時,避免期末臨時抱佛腳的情況發生,學生可以更全面的掌握分析化學的知識,并培養和提高發現問題和解決問題的能力,而教師也可以在整個教學過程中全面客觀的掌握不同學生的學習情況,也符合創新創業教育的要求。
3結語
隨著當前高等教育發展對高校培養應用型人才的要求,分析化學的課程教學改革勢在必行。分析化學作為一門古老又現代的學科,在社會發展的方方面面都展現出自已不可或缺的地位。分析化學的課程改革要適應時展,同時需要從教師的主導性和學生的主體性兩個角度出發,以培養學生的創新能力和實踐應用能力為目標,教師要不斷更新教學理念,創新教學內容,優化課堂教學模式,充分挖掘學生學習潛力,調動學生的積極性,強化學生能力的培養。通過改革,重新煥發教師的教學熱情,培養出適應市場經濟發展的應用型高水平人才。
參考文獻
[1]金文英,易忠勝,陶慧林,等.淺談分析化學多媒體教學課件的建設[J].考試周刊,2015(95):141.
[2]劉曉娟.高校分析化學教學改革探索[J].教育教學論壇,2016(33):73-74.
[3]陳翠娥,段怡.“互聯網+教育”背景下翻轉課堂教學模式探索[J].長沙民政職業技術學院學報,2016,23(3):93-95.
[4]曹利慧.應用型本科院校無機與分析化學教學改革[J].山東化工,2018,47:131-132.
[5]邢海波,張素霞.高校分析化學教學改革的探討[J].廣州化工,2017,45(2):144-146.
[6]夢,王書民,樊雪梅,等.在《分析化學》教學中融入“雙創”教育的初探——以商洛學院為例[J].山東化工,2018,47(08):161-162.
作者:鄭梅琴 陳凌華 單位:福建農林大學金山學院