分析化學三位一體教學體系研究
時間:2022-09-22 11:44:33
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1分析化學課程教學現狀
分析化學教學改革的目的是使教育體系更適合科學發展的需要,更有利于培養高素質創新型人才.所以,目前的教學改革最重要的不是簡單地增加或減少分析化學課程的教學內容或與其它化學學科合并,而是如何激發學生學習分析化學課程的熱情,使具備一定化學基礎知識的學生能夠運用所掌握的知識去發現和解決實際問題.因此,堅持以學生為主體,充分調動學生學習的積極性和主動性,以提高學生基礎知識和基本理論,培養高素質創新型人才為目標,對高等農業院校分析化學課程的教學內容、教學模式、教學方法、考核體系、實驗教學和實習創新等方面的改革進行了探索與實踐.
2.1完善理論課教學
結合農業院校分析化學課程的特點,注重分析化學的應用性、綜合性和邊緣性,2003年主編出版農業部“十五”規劃教材《分析化學》,在此基礎上對原有大綱進行了修訂.經過5年教學實踐與總結,于2008年主編出版了農業部“十一五”規劃教材《分析化學》[5],這次教材編寫注重了分析化學與相關學科相互交叉、相互滲透,合理穿插一些運用基礎理論解決相關學科實際問題的例子,使之更具鮮明的農業特色.根據農業院校人才培養需求和這部特色教材,又對教學大綱進行了修訂,將分析化學課程中的重點和難點,即四種滴定分析方法(酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定)的知識點進行了提煉,形成了“平衡原理——滴定曲線——指示劑——滴定誤差——方法應用”五個模塊.這種模塊式的教學,不僅培養了學生分析問題和解決問題的能力,而且培養了學生總結歸納的能力,也使學生更容易掌握分析化學課程的精髓,增加學習的主動性和積極性.分析化學作為校級精品課,建設分析化學網絡課程是教學改革的目標之一.為了充分發揮現有教學成果與資源的作用,調動學生的學習積極性,設計并制作了分析化學網絡課程平臺,平臺包括教學大綱、教學日歷、教案、授課錄像、習題、實驗演示、常用數據以及網上答疑系統和學生考試系統等內容.將傳統教學形式和現代多媒體、網絡教學形式綜合使用,開展立體化教學.立體化教學的形式主要體現在以下幾個方面:課堂教學立體化、輔導答疑立體化、學生作業立體化、學生考試立體化和實驗演示立體化.分析化學網絡課程平臺的開發打破了時間和空間的限制,突破了以往只能在課上教學的束縛,留言板、論壇等形式使師生的溝通更加及時,充分提高了教學效果[6-7].在課堂教學中,針對分析化學的特點,以學生為主體,靈活運用多種教學模式,改變傳統的以“教”為中心,樹立以“學”為中心.采用問題式、比較式、討論式、合作式、案例式、角色轉換式和逆引式等多種教學模式,實現分析化學教學的“雙向交流”.以問題式和討論式教學法為例,教師在上課之前讓學生帶著問題去學習,能激發學生的學習興趣,使學生積極主動地運用分析化學知識,對解決問題的可行性進行分析,這樣可以最大限度地發揮學生的自主能動性及創造性,進而培養學生解決問題的能力.教師在講解問題之后引導學生進行討論,做出總結,教學中的討論環節能夠提高學生的歸納與綜合能力,增強學生解決問題的信心,并使學生養成思考、分析和總結的良好習慣,使學生的整體能力得到了提高.考核的目的在于檢查學生對知識的掌握情況,督促學生認真學習分析化學課程,從而具備分析與解決問題的能力.從培養學生具有扎實基礎、寬知識面、創新能力強的角度出發,根據分析化學的課程特點,結合分析化學實驗教學改革的總體思路,制作了分析化學考試的題庫,同時對考核內容和方法進行了改革,構建出比較全面、系統、科學的考核體系,以期客觀公正地評價學生對知識的掌握情況.將分析化學考核內容分為七個部分:平時作業(10%)、隨堂測試(10%)、學生講課(10%)、讀書報告(10%)、外文文獻翻譯(10%)、網絡測試(10%)和期末考試(40%).
2.2優化實驗課教學
為適應人才培養目標和分析化學實驗課程的要求,結合農業院校學生的自身特點,優化了分析實驗結構和數量,主編了適合農業院校學生學習的農業部“十一五”規劃教材《實驗化學》[8].隨之修訂了分析化學實驗教學大綱,在實驗教學內容的選擇上,緊密聯系實際,注意將學科的傳統內容和現狀及發展相結合,開設學科間互相滲透的實驗,關注有發展前景的領域,按照驗證性實驗——基本操作考核——綜合性實驗——考核性設計實驗4個層次組織實驗教學[9].使學生準確熟練掌握分析化學實驗的基本操作技術是分析化學實驗課的教學重要目的之一.每堂實驗課前學生要對實驗內容進行網絡預習,通過預習來了解實驗中的基本操作,在實驗課堂上通過學生的實際操作和教師指導的授課方式,確立了學生在教學活動中的主體地位和教師在教學中的主導作用.驗證性實驗階段是對學生進行基本操作訓練,主要教會學生使用各種儀器和操作手法,側重培養學生的動手能力和實驗習慣,使學生能夠準確、熟練地掌握基本操作,為以后的實驗打下堅實的基礎.實驗基本操作考核的目的在于督促檢查學生的學習情況,促進學生認真上好實驗課,完成課程基本要求.在驗證性實驗階段過后,對學生進行實驗基本操作的考核.考核內容分為兩部分:一部分是對學生的基本操作進行考核,以天平的使用、滴定管的使用、移液管的使用、定容操作等為考查內容,對學生逐個進行考核,發現學生存在的問題及時糾正;另一部分是讓學生分析簡單的混合酸和混合堿,在實驗過程中教師引導學生如何設計整個實驗,為綜合性實驗做好鋪墊.經過基本操作技能訓練后,學生的基本操作技能掌握得到了應有的鍛煉與提高.這時再為學生開設數個綜合性實驗課,可以提高學生獨立分析問題與解決問題的能力,培養創造性思維.綜合性實驗階段是強化學生的基本操作,并學習氧化還原滴定、沉淀滴定、配位滴定、分光光度法、重量法等實驗內容,為后續即將開設的考核性設計實驗奠定基礎.學生通過前三個階段的學習,使學生掌握了分析化學實驗基本的技能與方法,學會了獨立操作.因此,這時對分析化學實驗教學任務就要提高要求,以培養學生的科研素質和創新能力為重點.考核性設計實驗選了有代表性的31個混合樣品作為分析題目,這31個題目基本包含了分析化學課程的全部內容,要完成這些實驗內容,要求學生必須具備較好的基礎知識和一定的綜合運用能力.本階段由學生制定出可行的實驗方案并獨立實施,學生結束實驗后,總結實驗完成情況與體會.
2.3開展實習創新訓練
首先,邀請校內外知名專家來給學生做專題報告,介紹學科前沿知識,擴大學生的知識面,并在實習周組織學生到分析測試單位進行觀摩,掌握分析化學的發展趨勢和實際應用情況.其次,結合研究生導師的科研項目,教師提出專題,學生自選題目,以小組為單位,提出實施方案,加強學生之間的相互交流,培養學生科研意識和團隊精神[10].為向學生提供寬松的學習環境和實驗空間,充分發展學生個性,培養他們的創新能力.分析化學教研室每年組織和配合學生申報開放實驗基金項目和大學生創新基金項目,開放實驗基金項目由學生和教師共同研究申報,獲得審批之后,學生分組完成所申報的實驗項目;大學生創新基金項目是學生想對自己感興趣的問題進行研究或探索,由學生自行填報立項申請書并找合作教師,自行設計實驗方案并完成實驗,使學生的動手能力和創新能力在實驗中得以體現,并得到了進一步提升,在解決問題的同時對所學知識也進行了串聯和融合,對分析化學實驗知識和技能有了新的理解,真正感受到學以致用的作用.
3結束語
分析化學教學改革的目的是提高教學質量,幾輪的分析化學教學實踐表明,改革后的分析化學課程教學使學生的思維能力、創新能力和實踐能力都得到了相應的提高.但改革是一個不斷完善的長期過程,要進一步總結和創新,為培養具有市場競爭力的高素質人才,逐步優化教學體系.
本文作者:許晶趙青山白靖文高爽隋春霞徐雅琴工作單位:東北農業大學理學院
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