地方高校分析化学实验教学改革与实践

肖锡林 廖力夫　王宏青　聂长明　刘文娟

[摘 要]为提升毕业生的培养质量，针对不同“核”专业的具体特点而进行分析化学实验教学改革是一个良好的途径和有效措施。应针对本科分析化学实验教学存在的不足之处，开展全方位的教学改革。改革以紧密结合学生、学校和专业特点为主要特征，对现有的分析化学实验教学内容、教学方法等相关方面进行改革实践，建立新的开放式实验教学新模式，为培养建设社会主义的高级专门人才打下良好的基础。

[关键词]地方高校 分析化学实验 教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）16-0128-02

非省会城市的地方高校教学资源相对缺乏，但是紧密结合地方经济建设，深入开展本科人才培养与改革，取得了一系列的成绩，具有鲜明的教学科研特色。

近年來，随着核电大开发对核专业高级专门人才的迫切需求以及社会对毕业生素质要求的高标准，具“核”特色相关专业本科生的课程建设和培养模式等也必须发生相应的改革与变化。[1]为提升毕业生的培养质量，针对不同“核”专业的具体特点而进行分析化学实验教学改革是一个良好的途径和有效措施。

分析化学是以实验为基础的一门自然学科。分析化学实验对课程教学来说具有特别重要的地位，但分析化学实验课的课程内容并不完全等同于学生的化学实验。学生的化学实验只是分析化学实验课程内容的一个方面，而分析化学实验课程内容的另一方面，则是化学实验技术与方法，化学实验技术与方法包括实验技术理论、实验技术操作和实验技术方法。三者是相互联系的有机整体，缺一不可。[2]本文作者根据学生的实际情况和创新能力培养的要求，结合所在高校“核”特色进行教学，力求改革分析化学实验课程体系建设达到培养学生创新能力的目的，逐渐创建了新的教学模式。这种模式在近几年的教学中，取得了较好的教学效果，经过此种教学模式培养的学生有多人次在省化学实验竞赛中获得佳绩和获得省大学生研究性创新计划项目资助等。

一、分析化学实验课改革的主要内容

在教学内容上，根据学校科研和教学特色，增加含铀等核素复杂样品前处理和分析的相关教学内容。对于色谱和光谱分析等章节实验部分，则通过一些实际教学案例，使学生能够根据待测目标物质的性质，选择而建立合适的检测分析方法。通过这样的训练，可以增强学生自主学习的能动性，提高学生的学习兴趣，为将来所从事的职业打下良好基础。

在辅助课程安排上，针对不同生源本科生可能在实践操作技能方面存在差异、处理实际问题的能力有所欠缺等特点，特地开设了“放射分析实验”自编课，由在此领域从事专门研究的教师授课。在实验教学内容的选择方面，着力于培养学生的综合能力，在实验教学内容安排上也是由易到难的，使整个学习有一定的梯度，方便循序渐进。

另外，为提高学生的独立操作能力，在此基础上，还根据学生具体的不同特点，如性别、兴趣爱好及成绩等因素，对上分析化学实验课的学生进行科学的分组，组内学生的各种指标大致平衡，并且规定每个分析化学实验小组都必须至少独立完成一个完整的创新型研究实验，体验一个完整的分析过程。在这样的实验教学模式中，参与学生体验了一个完整分析化学过程及数据处理方法等。这使学生经过良好的科学训练，知识掌握较完整，因为针对实际案例，学生也不易忘记，并且这样的实验教学内容与方法在改革课程中占有一定的比重。

在授课方法上，尽量应用多媒体教学。多媒体结合研讨的教学方式，均是以学生为中心，授课教师只起引导或指导作用，引导学生如何去思考、分析问题。多媒体课件能形象而快速地向学生展现实验教学内容，在具体而客观的事件中，容易引发本科生对某种科学研究问题的热烈讨论。在研讨中，教师与学生可以相互启发，甚至共同学习，这样的教学方式下，可以强化本科生对重要知识点的理解或掌握，遇到学生的模糊认识或错误认识，教师还可及时纠正。对于某些放射性大、对身体危害大的实验还开设有模拟仿真实验。学生可以通过网络功能设置，方便地体验实际实验过程，充分理解和掌握具“核”特色的分析化学实验。这样的教学改革，提高了学生的学习能力，教学的有效性和针对性也得到加强，从而激发了学生的学习兴趣。

除此之外，基本操作技能型实验部分和创新研究型实验部分均采用不同的授课方法。例如，在基本操作技能型实验部分，主要强调学生的独立性，要求每个学生对于每一个具体的实验教学内容和过程均需掌握，可以随机选择某个学生负责实验材料的准备与演示等。通过这样的实验教学训练，学生不仅都能达到该实验环节的教学目的和要求，并且学生的综合能力还得到了锻炼。创新研究型实验强调的主要是开放性和引导性。[2，3]在这类实验教学中，首先，实验教学内容的提出是开放性的。具体操作是在教师的指导下，学生根据专业的“核”特色提出实验方案，如某同学在老师的指导下提出应用离子色谱检测铀的新方法研究。另外，实验教学过程也是开放的，将充分发挥学生的学习主观能动性。教师仅为本科生预设问题情境，为其研究项目的开展打下基础，或提供一些实验材料及场地等，其他大部分实验过程均由学生自主完成，这样本科生会对实验研究问题具有强烈的好奇心，进一步开发，可加强学生对科学问题的探索精神等。[4]在整个创新研究型实验教学过程中，要注意给参与学生留出思考的机会、时间或空间。比如说实际案例分析中，涉及对含铀混合体系中某成分的准确分析，而文献或国家标准方法中，一般强调用偶氮胂III分光光度法，这也是分析检测的最常用方法。但是对于科学研究，不能停留在这个层面，我们可以通过查阅文献，结合光谱学和化学计量学数据处理方法，如果数据结构可行，就可应用数学分离代替化学分离，普通的光谱学技术也可直接对含铀混合体系待测成分进行目的分析。创新研究型实验教学全过程中都由学生独立完成，教师仅起引导作用。另外，充分利用大学化学省级示范实验室教学平台为“核”特色分析化学实验服务，学生可以根据自己的兴趣爱好和时间安排，按计划自行安排实验进度。

将“核”专业特色结合起来，在分析化学实验教学中进行创新研究型实验教学改革，对提高学生的综合素质方面会多有裨益。而经过此系列实验改革训练的本科生其解决实际问题和运用所学知识的能力得到了锻炼，有的甚至还学会了如何去探索一些客观实际问题，自我感觉良好。经过系列教学，本科生的综合能力和素质得到了明显提高，说明达到了实验课程教学改革的预期目标，同时教学效果也是令人满意的，因此本实验课程的改革与建设是成功的。本实验课程的创新实践将增强学生的自信心，磨砺学生的意志。因为，一定会有很多预料不到的困难和阻碍在实验教学过程中出现，一部分本科生可能甚至想中途放弃。这个时候，起引导作用的教师需要做一些心理工作，提供一些有力的帮助，让学生重新拾起信心，将实验进行到底。另外，本实验教学模式的改革与建设将有助于让本科生养成良好的工作习惯，例如学生会在实验工作前做好细致准备，实验中也会操作更认真，仔细观察，规范实验记录，及时整理和处理实验数据等。

二、改革面临的问题

根据调查，在目前的核电大发展形势下，总的来说，我国还处于起步阶段。具备扎实核专业基础的技术人才明显不足，相应的培养“核”专业人才的师资和学习条件等，也较缺乏。针对全校所有涉“核”专业学生开设的分析化学实验教学体系，不易在教学内容上满足所有专业本科生的学习兴趣或要求。比如说有些本科生已掌握了一定核专业知识，因为其家庭成员来自于核工业生产部门或相关企业，在其父母言传身教下，甚至还会掌握一些操作技术，但另外一些本科生却从未没有接触过核，没有任何核专业知识，甚至还有些学生来自于文科背景，连基本的化学知识都没有接触过。还有些本科生不习惯独立自主的实验教学方法，甚至沿袭高中阶段的学习方法，死记硬背，特别是创新型实验教学改革进行初期时，本科生遇到了困难通常会感到受挫或焦虑，习惯性地把问题交给老师，希望老师来解决问题，对教师的依赖性还会比较大。

从目前的“核”特色分析化学实验教学的改革来看，其有助于培养和提高学生以创新能力为核心的综合能力和总体素质。在师生的共同努力下，目前存在的一些问题一定会得到圆满解决，学生的培养质量将会更上一层楼。

[ 注 释 ]

[1] 宋继梅，胡刚，李胜利，等.优化课程体系培养创新人才[J].大學化学，2009（5）：42-45.

[2] 丁长江，李政，李宏斌，等.整合实验化学课程内容创新实验化学课程体系[J].实验室研究与探索，2010（3）：91-94.

[3] 王丽波，徐雅琴.农业院校应化专业有机化学课程改革与实践[J].高等理科教育，2012（2）：126-128.

[4] 廖力夫，谢水波，杨静，等.酸度-光谱双线性数据矩阵秩消失因子分析法定量分析混合物中的铀[J].核化学与放射化学，2007（3）：156-160.

[责任编辑：钟 岚]