沈燕 刘爱丽
为提高分析化学实验课程的教学质量,使学生更好地掌握实验技能和分析解决问题的能力,加强在分析化学教学过程的各个环节的管理,通过预习制度、实验过程教学方法方式探索、综合评价制度等方面的改革,引导学生主动思考,培养学生分析解决问题的能力和科学创新意识。
分析化学实验教学改革评价体系分析化学实验是高等院校化学、生物、环境等相关专业的主要必修基础课程之一。通过分析化学实验课程的系统训练不仅可以使学生掌握基本的分析技术和规范的操作技能,深化对分析化学基本理论的理解,更重要的是能培养学生严谨求实的科学态度、认真细致的工作作风和良好的科学素质,是全面培养和提高学生质疑问题、发现问题、分析问题和解决问题的综合实践能力和科学创新能力的关键环节。
一、改革实验预习制度
为了提高学生实验课的主动性,保证实验的顺利进行,要求学生在上课前进行预习并书写预习报告,但目前分析实验教学中对实验预习重视不够,缺乏有益引导,学生预习时抄书应付现象普遍,且对预习报告的质量几无评价,在学生实验成绩评定中亦几无体现。这种一刀切的做法非常不利于激发学生自主学习的积极性与主动性。另外,分析实验课程的进度经常会比相应知识点的理论课程进度快,因此学生在预习时难度较大,需要老师进行适当引导。我们进行了如下改进,收到了较好的效果。
1.编写适宜预习参考文档,引导学生正确预习
综合考虑学生已学的相关基础知识、分析化学理论课程进度以及分析化學实验进展情况,有针对性地编写各个具体实验的预习参考文档,提出指导性的问题,要求学生在预习报告中解答。引导学生主动去查阅未学到的理论知识内容,让学生体会到每一个实验都是理论和实际的相结合。
实验预习参考文档可提前通过网络教学平台提供给学生,对学生预习进行有效引导。
2.预习报告检查与评价
实验课指导过程中对预习报告进行检阅和成绩评定,预习报告成绩应占到当次实验成绩的10%左右,同时将评阅意见和建议及时反馈给学生,成绩评定力求客观公正。坚决反对照抄课本应付检查的情况,对预习认真并能自主思考提出问题的学生可适当给予附加分以资鼓励,要让学生明确认识到预习的重要性和必要性。
改革实验预习制度,从策略和制度上督促和激励学生重视实验预习。对学生预习进行有针对性引导,并将实验预习报告成绩作为学生平时实验成绩评定的一个重要依据,帮助和督促他们更有效的完成实验预习,达到实验预习的真正目标,同时更重要的是,引导他们学习正确的自学方法,提高自主学习和自主思考的能力。
二、探索实验过程的教学方法和手段
分析化学实验课堂教学多采用“注入式”传统教学方法,常常是教师从实验目的、原理、仪器的操作到实验步骤“一包到底”,学生“照方抓药”即可完成。这种教学方法使学生始终处于被动状态,对教师依赖心理很重,也是造成学生实验前不思考,实验中遇到问题不会解决的最重要原因。而且,所有的实验都是一个套路讲下来,缺乏针对性与多样性,不能做到以学生为中心,因生而异地适时调整教学方式,充分调动学生积极性,带动学生思考。
1.注重互动的教学模式
重视实验原理和设计思路的理解。以原理-设计依据及步骤-具体用量及试剂-关键问题-注意点为讲解主线,引导学生积极思考。可根据学生理论知识学习掌握情况,适时调整教学方法,坚决以学生为中心开展教学。改变传统的教师讲解的教学模式,加强师生互动,可以让学生讲解部分内容、教师提问等多种方式,充分激发和调动学生的积极性,让学生在预习的基础上进一步对实验的原理与过程设计有更为科学的理解和全面的认识。鼓励学生在理解的基础上,尝试抛开实验教材等自行设计并完成实验。
2.充分利用多媒体教学手段
摈弃将详细步骤提供给学生的传统教学手段,鼓励以多媒体课件为辅助手段,充分发挥随堂板书的优势,及时与学生交流互动,引导学生积极思考,达到让学生真正明确实验原理和设计依据的目的;讲解完毕,原理等重要信息留在黑板上,而实验具体步骤需要学生参考自己的预习报告,促进学生认真预习和课堂的理解能力,让学生独立实验,减少依赖心理。
寻找合适的实验教学录像或操作演示动画供学生自学和巩固各项实验操作,也可以作为老师实验演示的辅助手段,事半功倍的同时也有助于激发和提高学生的实验积极性。
3.积极建设网络教学平台
充分利用校园网络的教学平台和网站,加强分析化学实验的教学档案的建设。注意累积分析实验的教学素材,为学生提供丰富有用的各种资料,包括实验操作视频、预习文档,课外综合性开放性实验,竞赛实验等内容,帮助引导学生更好的自主学习,激发学生学习热情的同时也可以大大丰富教学内容和教学手段,全面提高教学效率和教学效果。
三、建立定量分析实验评价系统
实验成绩的评定是与实验内容和实验教学方法的改革相辅相成的,通过科学评定学生实验成绩,不仅能使实验教学的内容与方法的改革更深入,更有成效,达到促进实验教学的目的,而且能更好地反映学生掌握知识与应用知识的能力情况。
我们开发了《分析化学定量分析数据处理系统》,学生只要在实验结束后把原始数据输入该系统,计算机就能自动地完成结果计算及成绩评定。该数据处理软件能减轻实验指导老师的工作量和提高成绩评定的准确性。
对实验课的考核应综合学生实验中各方面的情况,包括学生的基本的操作技能和知识应用等方面,而且要求学生重视平时每一个实验,认真做好每次实验。
期末实验成绩评定可分为三个部分,平时实验成绩占60%,期中实验操作考试成绩占30%,实验笔试成绩占10%。
平时成绩为本学期所开设的所有独立完整实验的单次成绩的平均值。平时单次成绩为100制,其中预习报告10分,实验报告10分,操作技能30分,结果精密度和准确度50分(由定量分析数据处理系统统计),另可适当增加附加分,鼓励学生对实验进行质疑和设计其它方法。
通过我们的实验教学改革,从各个环节加强了学生对实验的重视和参与程度,激发了学生的实验兴趣和学习热情,引导学生积极思考和解决分析问题的能力,使学生真正成为教学的主体。首先,规范的预习制度的建立和评价使学生十分重视课前预习和理论知识的联系,实验中也变得积极主动。其次是教学方法和手段的改革,使学生积极参与到对实验知识的理解中来,课堂变得生动活泼,特别是学生自己讲解时,受到了很大的鼓励,实验时也特别认真。最后,实验考核的综合化,涵盖每个实验和实验的整个过程,使考核标准更加公正和客观。实验教学的改革全面提高了分析化学实验的教学质量和教学效果。
参考文献:
[1]武汉大学.分析化学实验(第五版)[M].北京:高等教育出版社, 2011.
[2]段惠敏.论分析化学实验课的强化[J].实验室研究与探索,2002,21,(5).
资助项目:2011年温州大学教学改革研究项目《分析化学实验教学过程改革与实践》(11jg51B)。