以學生為主體的分析化學實驗教學改革

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摘要：在分析化學實驗課堂教學活動中牢固樹立以學生為主體的教學思想，通過實施課堂“學生助教”制、實驗設計探究、建立科學的評價體系等多方面改革，大大提高了學生的學習興趣和學習效果，培養(yǎng)了學生科學的思維方法和創(chuàng)新意識。

關鍵詞：分析化學實驗；學生助教；實驗探究

一、改革理念和思路

1.以學生為本，參與課堂?！白詈玫膶W習就是教別人！”改變以教師為中心的授課模式，鼓勵學生參與課堂教學，開展“學生助教”制。教師和報名助教學生共同預做實驗，發(fā)現(xiàn)問題；課堂上讓學生來參與教學和指導整個實驗，充分提高學習主動性和對知識的理解能力。2.從“接受式”學習走向“探究式”學習。注重傳授方法，探究實驗設計思路，讓學生明白做每個實驗的實際意義和生活中的應用。實驗設計的理論知識，出現(xiàn)問題如何解決，并提供多媒體資料和文獻查閱方法，引導學生積極拓展學習。3.建立綜合的考評體系，鼓勵創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)問題。實驗評價時不僅注重基本技能和結果的準確度，同時每個實驗增加附加分，包括學生助教、本實驗發(fā)現(xiàn)的問題及解決方案、獨到的見解和建議，鼓勵學生對實驗進行質疑和設計其他方法?？傊?，想方設法在分析化學實驗課上充分調動學生們的學習興趣，提高解決問題、發(fā)現(xiàn)問題的能力，學之有用、學之會用。

二、改革內容和方法

（一）實施“學生助教”制

改變以教師為中心的授課模式，開展“學生助教”制，鼓勵學生參與和管理分析化學實驗課堂教學，充分提高學習主動性和對知識的理解能力。1.根據學時安排，在掌握了基本操作技能后，選擇4—6個合適的實驗，由學生自主報名參加“學生助教”。每個實驗報名3—4名學生助教，每個學期每班約20名學生參與，通過網絡平臺具體實施安排和注意事項等內容。2.實驗課前一周和教師約定時間預做實驗，掌握整個實驗的內容、關鍵、注意點、出現(xiàn)的問題。預試過程中教師指導規(guī)范的實驗操作，共同解決預試過程中出現(xiàn)的問題。3.助教課前試講，吃透本實驗涉及的理論，指導學生如何講解，進行操作的演示。上課時，實驗內容由學生助教講解，教師補充。4.實驗過程教師和學生助教一起指導學生，記錄實驗情況，指導完畢后總結，完成《學生助教記錄表》，提出收獲和建議，考核時也計入學生助教工作的附加分。近幾年，我們在應化、化本（師范）等不同班級陸續(xù)開展了“學生助教”制，從四大滴定方法中選擇《天然水總硬度的測定》《化學需氧量測定》《粗鹽中氯含量的測定》《吸光光度法測鐵含量》等實驗讓學生參與課堂教學，取得了相當好的效果，尤其對于師范類班級，學生積極性很高，課堂變得活躍！參與助教的學生認為在知識理解和綜合技能方面都獲益匪淺！

（二）實驗設計探究教學

注重傳授方法，探究實驗設計思路，讓學生明白做每個實驗的實際意義和生活中的應用。1.講解實驗意義時，聯(lián)系國家等相關標準方法、質檢的實際樣品案例等內容使學生充分理解實驗的實際應用價值，重視基礎實驗和基本技能的培養(yǎng)。引出“如果你拿到這樣一個實際樣品該如何分析和評價？”2.通過探究樣品處理—定量分析方法選擇—滴定劑、指示劑、滴定條件（體系溫度、酸度、催化劑、干擾）、標準溶液等內容引導學生一步步設計實驗思路，明確解決問題的方法，舉一反三。充分激發(fā)和調動學生的積極性，讓學生在預習的基礎上進一步對實驗的原理與過程設計有更為科學的理解和全面的認識。3.對實驗過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象和疑問，鼓勵學生查閱資料，在理解的基礎上嘗試自行設計并完成實驗。“失敗是正常的，不失敗那不叫實驗，但要找方法，解決問題！”讓學生以積極的心態(tài)對待實驗，鼓勵創(chuàng)新和發(fā)展。4.課堂中加入和本實驗相關的考研、化學學科競賽、科研訓練項目、質檢等知識的內容，留給學生思考和拓展的知識，鼓勵學生查閱數(shù)據庫和文獻，提出自己的方案，充分拓展實驗的課外內容。

（三）改革評價體系

考核是教學過程中的重要環(huán)節(jié)，合理的考核體系有利于學生養(yǎng)成嚴于律己、實事求是的科學態(tài)度，是正確引導和激勵學生的學習積極性、監(jiān)督和檢查學生學習效果及應用能力、提高實驗教學質量的有效手段。

（四）完善《定量分析數(shù)據處理系統(tǒng)》

分析化學實驗中需要對大量的實驗數(shù)據進行處理，計算工作量非常大，而學生定量分析數(shù)據結果的準確度，往往是學生實驗能力的重要考核依據。我們分析化學實驗教學團隊已經自行開發(fā)了一套《定量分析數(shù)據處理系統(tǒng)》，主要功能有學生數(shù)據輸入、實驗報告評分、實驗結果分析。經過多年的使用，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、操作簡單。近年來不斷完善這套定量分析處理系統(tǒng)，增加實驗內容，完善數(shù)據輸入組數(shù)，合理安排精密度和準確度評分比例，更加科學地評價學生的分析實驗結果。

（五）注重過程，鼓勵創(chuàng)新，綜合考評

近年來，我們一直在進行考試評價系統(tǒng)的改革研究，使考試方式從實驗基本操作技能和知識的評價向知識、能力、素質綜合評價轉化。實驗期末總評成績分平時實驗成績占60—70%，期中實驗操作考試成績占30—40%，附加分占10%。平時單次成績?yōu)?00分制，其中驗證型實驗預習報告10分，實驗報告10分，操作技能30分，結果精密度和準確度50分（由課題組研發(fā)的定量分析數(shù)據處理系統(tǒng)統(tǒng)計）。綜合設計型實驗評價時側重資料查閱、設計方案的合理性和創(chuàng)新性、對實驗結果的思考和討論。另外每個實驗附加分，包括學生助教、本實驗發(fā)現(xiàn)的問題及解決方案、獨到的見解和建議、鼓勵學生對實驗進行質疑和設計其他方法。

三、結語

以學生為本，教學相長。分析化學實驗課堂教學通過引入“學生助教”、探究實驗設計思路、改革評價體系等內容，讓學生真正參與到分析化學實驗的課堂教學中來，引導幫助學生逐漸養(yǎng)成嚴謹求實的實驗態(tài)度、規(guī)范的實驗技能、科學的思路方法，提高學生質疑問題、分析問題、解決問題的能力，開發(fā)學生思維方法和創(chuàng)新意識。

參考文獻：

[1]武漢大學.分析化學實驗(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]陳海春,王宏.分析化學實驗教學改革探索[J].大學教育,2018,(4):84-86.

作者：劉愛麗 沈燕 劉楠楠 繆謙 單位：溫州大學化學與材料工程學院