学生在“分析化学”实验中动手能力研究

杨 珍，陆道明

(镇江高等专科学校化工系，江苏镇江 212003)

“分析化学”是研究物质的化学组成和分析方法的科学。“分析化学”的基本原理与方法不仅是分析科学的基础，也是生物、环境、医药、化学其他分支学科的基础。它是一门技术性、实践性非常强的课程，被称为生产科研的眼睛。实验是该课程的重要组成部分，通过实验，可以让学生树立起严格的“量”的概念，能准确地对实验数据进行分析和处理，熟练掌握分析化学实验操作技能，具备解决实际问题的能力、严谨的工作作风和实事求是的科学态度。“分析化学”实验教学的好坏直接影响后续专业操作技能习惯的养成，对后继课程如“仪器分析”“化工产品分析”“环保分析”“药物分析”等的教学有重要影响，同时也影响学生顶岗实习或工作之后的业务水平。

近年来，关于“分析化学”实验教学改革的方案并不少，包括采用计算机辅助教学、“教学做”一体化教学模式等［1－6］。在实施“教学做”一体化模式过程中，主要重视教学方法的改进，对于教师辅导的具体要求、考核方式等研究的较少。笔者根据教学实践提出相应的解决方法，旨在提高学生的动手能力，使实验成为他们的真正技能。

1 精做典型实验，淘汰类似实验

在化学分析实验中，一般有酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定及重量分析法等5类实验。同一类滴定实验中所用的仪器相同，主要是滴定管、移液管、容量瓶的使用，其滴定步骤类似，因此，把某个典型实验做好了，就能掌握同一类实验的操作技能。只要掌握实验中涉及仪器的标准用法和原理，即使换一个新实验，对学生来说也是很容易接受的。笔者在教学过程中选择了几个最基本、最经典的实验，如NaOH浓度的标定及食醋中总酸度的测定、HCl浓度的标定及工业纯碱总碱度的测定、EDTA浓度的标定及工业用水总硬度的测定、KM-nO4浓度的标定及双氧水含量的测定等，考查学生的动手能力［7］。结果显示，改进教学方法后，学生的动手能力有明显的提高，在“化学分析中级工”考试中通过率也显著提高。

2 重视教学过程，严格把控考核

2.1 时刻督导，完善操作过程

学生在实验过程中，由于疏忽或对某仪器的使用不了解难免出错，而错误的操作又会给实验带来很大的误差，降低实验的通过率。如果能及时纠正学生的错误操作，使其正确、合理地使用仪器，就可以提高学生实验兴趣和动手能力，实验的通过率自然也会提高。另一方面，由于时刻督促学生做实验，可以防止学生杜撰、篡改实验数据，保证实验通过的真实性。在实践过程中，针对某个实验总是做不好的学生，采用全程跟踪法，帮助学生发现问题并及时改正，保证实验准确完成。比如酸碱滴定，有些同学标定NaOH的精密度很差，通过全程跟踪发现，称量上没有问题，滴定过程也正确，唯独在溶解邻苯二甲基氢钾时，溶解完毕，未用蒸馏水冲刷一下瓶壁，致使瓶壁上有细小颗粒未溶解，造成最后整体误差。通过纠正，学生标定的精密度上升了，在溶解操作中更加细心，严防此类问题再次发生。

2.2 分段给分，促进主观能动性

学生的“分析化学”实验总评成绩由平时态度成绩(占20%，主要是实验态度、问题回答、实验报告情况)、平时实验考核成绩(占40%)和期末考核成绩(占40%)组成。这种考核办法能较全面、合理地评价学生实验的综合能力。

在完成2个最为基本的实验(分析天平的使用、滴定基本操作练习)后，开始对平时实验计分。共计4个实验，每个实验记10分。学生通过，则继续下一个实验，如果没有通过，继续做该实验，直到通过为止。该方案下，认真做实验的学生可能1次就通过，不想做实验的或不认真做实验的学生则很难通过，1个实验可能要重复好几次。在无形的压力下，学生就会认真起来，遇到不会做的地方就会向同学或教师咨询，动手能力自然也随之提高了。对好学生来说，成功会增加其自信心，刺激其对下一个实验通过的欲望，会更加认真地去完成。

从表1可以看出，在做“实验一”时，3个班的通过率都比较低，随着时间的推移，学生的1次通过率明显上升，在做“实验四”时，学生的1次通过率，3个班都达到50%以上。可见，分段给分对提高学生实验的主观能动性是有效的。

表1 镇江高等专科学校化工系2010级学生实验1次通过情况表 %

2.3 电脑评分，客观公正

为了让学生在公平的条件下通过某个实验，排除教师的主观因素，消除学生对评判的担忧，利用Visual Basic编制分析化学实验数据处理系统［8］。学生自行将实验数据输入电脑，按下“评分”按钮，电脑根据统一的标准对数据进行评判，直接反映实验成功与否。在众人面前输入数据，通过的学生觉得自豪，增加了做实验的兴趣，未通过的学生也会因此而产生不通过誓不罢休的念头，间接地提高了做实验的主动性。电脑评分的客观性，让学生通过数据分析，看出自己的错误和不足，及时更正或弥补，实验能力大幅提高。

2.4 互帮互助，共同提高

教师指导“分析化学”实验是非常辛苦的，因为学生的动手能力不同，实验中出现的问题也不同。仅仅靠1名教师同时全程监督20名学生是不现实的，因此，需要学生之间互帮互助，共同提高。在实际教学过程中，教师可以让操作技能掌握较快且实验完成较快的学生充当“监督员”，或者先从一张实验桌上的4位学生中选取1位重点培养，当其掌握了操作技能后再充当“监督员”，监督其他3位学生，提醒他们操作上的错误。学生操作完毕，监督员汇报其他学生的错误，教师加以收集、总结。通过这种方式，不但可以减轻教师的压力，而且能让学生体会到指导的乐趣，提高学习积极性。实验中某些细节问题，有时是教师未注意到的，也有一些基本技能，教师在平时操作时强调了很多次，但有些学生就是不注意，应用这种方法，学生掌握起来则会更快一些。

3 课后网络教辅，开创实验自主性

3.1 网上模拟实验，强化基本操作

在网上开设实验教学辅导站，一些基本的实验操作，如称量、移液、滴定等的每一动作可以在电脑上“实验”，让学生对每个动作的要领清晰掌握，达到规范基本操作的目的。同时，将每个实验在网上通过动画模拟重现。通过“实验”，学生可以强化仪器操作方法、注意事项，了解每个实验的详细情况，以便快速进入良好的实验状态。

3.2 网上沟通，合理安排教学资源

“熟能生巧”，要想提高实验操作水平就必须不断地进行练习，但实验课的时间是很有限的。可以在课余时间将实验室对学生免费开放，提供相应的药品和仪器，鼓励学生利用课余时间来实验室进行练习。利用网上在线服务功能，学生可以及时与教师进行沟通，实现课堂教学、课后辅导相辅相成。通过网络及时公布学生通过人数、实验室安排情况，下组实验还可以容纳多少未通过的学生，实验室在哪些时间段有空，哪些时间段指导教师可以去指导，学生通过网上预订，便可以合理安排自己的课余时间，选择练习的次数，使得实验室的资源得到最大利用，确保开放性实验室的正常使用。学生有更多的机会去练习、去实验，动手能力自然可以快速提高。

利用网络教辅功能还可以对典型实验之外的实验进行辅导，让学生了解其他实验的操作及原理，拓宽知识面。通过网上预订方式，让教师针对预订人数开设典型实验之外的实验，让学生掌握更多的实验技能。通过这种方式，教师可以更好地掌握学生的情况，对各种技能大赛等活动挑选选手有很大的帮助，同时，对求知欲强的学生，也能通过课程以外的实验，培养其综合能力。

4 加强自身修养，提高执教水平

“名师出高徒”，学生动手能力的强弱很大程度上取决于教师的实验能力和指导态度。实验指导教师要严格要求自己，在实验开始前，能预做一遍，事前了解实验开展过程中可能会遇到的问题，如由于试剂配制的浓度不同，而对实验结果产生一定的影响。课堂上，教师要重视自己的演示操作，严肃课堂纪律，每一个动作和示范严格按要求进行，讲解过程中，手、眼、嘴并用，确保在学生脑海中留下深刻的印象。比如，在用移液管移取液体时，如何将用洗耳球吸取到刻度线以上的液体均匀地放到刻度线上是学生操作的难点。教师在演示时，除了要讲解移液管的移取动作外，还要传授给学生一些操作经验和操作技巧，如通过调节食指的干湿程度就可以很自如地控制液体流动。这些技巧需要教师日积月累才能形成。另外，实验指导教师还要经常向有经验的老教师学习，积极参加校外相关培训，参加考评员、高级分析工之类的资格证书考试，提高自身素质，以较高水平指导学生。

5 结束语

通过现代信息处理技术将复杂的实验数据处理简单化，完善分析实验的评分方法，合理利用教学资源，有效地设计实验教学的流程，将繁多的实验精减为几个典型实验，配合认真的教学、监督及课后网络辅导，开放实验室，让学生充分发挥主观能动性，可以很好地提高学生的动手能力，开拓学生对实验的认知能力和创新能力。经过几年的教学实践，教学效果令人满意。学生由原先对单人单做实验畏惧，为了应付考试、考证而实验，转变为喜欢并愿意做好实验。

参与文献:

［1］胡坪，王燕，张文清，等.工科分析化学教学内容的选择［J］.化工高等教育，2012(2):31 －34.

［2］李暐，陈英海，孙明礼，等.研究型分析化学实验课教学模式的探索［J］.大学化学，2012(1):52－56.

［3］李红.分析化学实验教学模式改革与实践［J］.陕西教育:高教版，2012(1):138.

［4］占达东，柏文良，李攻科，等.计算机辅助配位滴定实验教学的若干实例［J］.大学化学，2010，25(2):32 －35.

［5］杨艳杰.分析化学实验绿色化的实践探索［J］.中国校外教育，2010(6):102.

［6］吕聪敏，岂爱妮.“教学做一体化”教学模式在《分析化学》课程中的应用［J］.中国科技创新导报，2008(36):169.

［7］蔡彭骥.分析化学实验［M］.上海:上海交通出版社，2000:79 －84，97 －101，109 －111.

［8］陆道明.定量分析实验数据处理软件的开发［J］.镇江高专学报，2003，16(4):61 －63.