分析化学实验教学中的体会和感悟

赵婷 茆广华 张敏 仰榴青

摘 要： 本文针对目前分析化学实验教学中存在的问题，结合教学实践，阐述分析化学实验教学中的体会和感悟，并从基本操作、设计型实验和科研型实验、改进评价标准等方面提出具体建议。

关键词： 分析化学 实验教学 教学模式 科研 评价标准

分析化学是一门研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学，即是一门独立的化学信息科学[1]。它除了是化学类专业的重要基础课程外，还是材料科学、医药学、食品科学、环境科学等多种专业的必修基础课程，可见分析化学的学习对各个专业的发展发挥着重要作用。分析化学的学习包括两个部分：理论学习和实验操作。其中实验课程是分析化学中很重要的一部分，在很多学校均作为一门单独的课程进行学习和考核。它不仅能让学生较好地巩固和理解分析化学中的基本理论，熟练各种基本操作，培养学生分析问题、解决问题的能力，以及严谨认真的科学态度，而且容易激发学生的兴趣和创新思维，调动学生自身的积极性与主动性，这些均有利于促进学生知识和能力素质的均衡全面发展。但目前，分析化学实验教学中仍存在以下问题：（1）实验为老师经预实验验证或已非常成熟的实验内容——无法激发学生的兴趣；（2）实验目的、实验的具体步骤、实验现象和实验注意事项均为老师教授，学生只需按照步骤进行实验——无法培养学生的创新思维，调动学生的实验积极性；（3）对于实验结果不做分析，不去分析结果的可靠性——無法培养学生严谨认真的科学态度；（4）不会主动寻找实验失败的原因，依赖老师分析解决问题，无法培养学生分析、解决问题的能力。当今社会，随着科技的不断发展，以及对于“一砖多用”型人才和人才创新性要求的不断提高[2]，对分析化学实验教学也提出更高要求。因此，笔者结合自身分析化学实验教学谈几点自己的建议。

1.重视基本操作的规范化

规范的基本操作是快速、准确地分析化学实验的基础。对于刚进行分析化学学习的学生来说，必须严格要求操作规范。首先，对于分析化学实验的每一个基本操作，教师的讲解和示范要做到细致入微（包括：操作要点、注意事项等）。例如最基本的移液管的使用：a.注意移液管的量程和标注，是否符合我们的移液要求，是否标注有“吹”或“快”字；b.移液管的检损、洗涤，采用什么洗液，并进行操作演示；c.进行移液操作和读数，逐一介绍操作要点并进行演示；d.强调注意事项：移液管不可高温烘烤，移液时必须用待移液体进行润洗2—3次等，并详细解释原因，以及不这样做会对下面的分析结果带来什么样的影响。其次在学生进行操作时，教师要做到巡回检查和指导，对于一般性的操作错误要及时纠正，对于普遍性的错误，要进行集中讲解和示范，让学生重视基本操作，养成良好的习惯。对于实验中遇到的问题，引导学去思考，利用已学习的知识解答和分析，如盐酸量取时必须在通风橱内进行，是因为它的易挥发性，容易形成酸雾，造成实验室的污染。配位滴定时速度一定要慢，是因为配位反应速率较慢，防止副反应的发生。此外，实验数据的记录和处理也应该规范化，如结果有效位数的保留问题，在滴定管读数时，必须估读一位，即保留两位小数。在必要时，基本操作可进行一次考核，作为实验成绩评判的依据之一。

2.改变现有的实验教学模式

现有的实验教学模式，即老师教授，学生被动接受性学习。这样的教学模式既不能调动学生的实验积极性，激发其实验兴趣，又不能够培养学生自己分析问题、解决问题的能力。因此，可以根据实际情况改变现有实验教学模式，从教师教授型模式转变为学生设计型。首先，对于未系统做过分析化学实验的学生，在进行基本技能训练的同时，可以先给学生讲授一些关于实验设计的概念，为分析化学实验设计做好准备。其次，教师可以结合一些简单的分析化学实验，指导学生进行分析设计的学习，让学生从设计过程中学习并体会分析化学实验设计的原理和方法。将学生分组后（2—3人一组），教师结合课堂学习的知识布置相应实验题目，并设定相关问题，引导学生进行实验设计。例如：自来水硬度的测定实验，为了让学生进一步了解实验内容，教师可进行进一步设疑：a.自来水硬度由什么引起？b.采用什么测定方法？c.采用什么指示剂？d.滴定可在什么条件下进行，怎样排除其他离子（Fe■和Al■等）的干扰？等等。通过对这些问题的回答，除了要让学生了解本次实验主要需要解决的问题外，还可以了解一般实验设计遵循的步骤，有利于设计思路的逐渐形成，提高他们分析和解决实际问题的能力。在知道了实验题目和实验的基本思路后，教师可以让学生自己拟定出实验原理，仪器与试剂，具体实验步骤，以及可能遇到的问题及处理方法、绘制数据表格，等等，由老师审核确定具体实验方案。当教师在审核方案时，需要引导学生继续细致地完善实验方案，例如：在EDTA标准溶液标定时，采用CaCO■作为基准物质，那么CaCO■如何溶解（盐酸溶液）？溶解时会出现什么现象（反应放出CO■，产生气泡）？会对标定带来怎样的影响（易使Ca■溅失）？那我们应该如何解决这个问题（需要在溶解时，缓慢滴加盐酸溶液，并在烧杯上盖表面皿，溶液在转移定容时，表面皿也需进行洗涤）？让学生在回答问题的过程中，积极思考，将理论与实际结合起来，培养分析和解决问题的能力。最后由学生独立完成实验，并与老师共同对实验过程和结果进行分析和总结。在这种设计型实验教学模式下，不仅可使学生积极主动地参与到实验中，将理论知识应用于实际问题的解决，较好地锻炼思维能力、实际操作能力，而且可更好地发挥学生的自身特长，培养团队协作意识。

3.将教师的科研与教学结合起来

科研是提高分析化学教学质量的推进器和重要途径[3]。教师可以在进行科研时，通过开放性实验吸引学生参与，在丰富学生课余生活的同时，培养提高学生动手和自学能力。教师根据学生的理论知识结构，结合自身的科研方向开展一些有意思的综合设计实验或课题研究。例如：我们实验室主要从事天然产物类的研究，可以开展：菌类中蛋白或多糖类物质的分析与鉴定、桑葚中花色苷的定量与定性分析、羧甲基化多糖中羧甲基取代度的测定，等等。在这个过程中，学生需要自己查阅相关文献资料，拟定实验方案，并解决实验中遇到的问题，不仅培养学生分析问题、解决问题的能力，激发学生科研积极性，增强学生的成就感，而且这种锻炼的过程更有利于他们今后的实际工作和继续深造。

4.改变单一的评价标准

考核是实验教学的重要环节，教师对学生实验进行合理而科学的考核是很必要的[4]。目前，很多教师对于学生实验成绩的评定只是根据实验操作和实验报告两个方面，这样的评价太过单一和片面，不能体现学生的实际情况。笔者认为实验教学考核可从以下三个方面进行：a.实验基本操作的考核成绩；b.简单的设计性实验考核标准包括：实验态度和积极性，实验的设计能力，实验操作、发现问题和解决问题的能力，实验数据的处理，对实验的总结和心得、具体实验报告，以及自身的纪律性和实验室清洁卫生等内容综合考核评定；c.科研型实验考核标准包括：对于文献查找阅读及理解能力、实验方案的制订、具体操作情况、实验记录、数据分析及总结、实验报告等方面进行综合考核评定。这样全面的考核过程，不仅有利于充分反映学生的综合素质，而且对于分析化学实验教学质量的提高具有积极的促进作用。

综上所述，从笔者多年来分析化学实验教学的体会与感悟可知，教学中需重视基本操作规范、需将教授型教学模式转变为设计型教学模式、将教学与科研紧密相连并且改变单一的实验评价标准，这样才能切实提高分析化学实验教学的质量，满足现代社会对创新型人才的需求。

参考文献：

[1]李发美.分析化学[M].北京：人民卫生出版社，2003.

[2]钱力.分析化学实验课程中学生能力培养的思考[J].考试周刊，2010（11）：187.

[3]邵从英.关于提高分析化学教学质量的心得与体会[J].科技信息，2012，12：118.

[4]陈向明，于晨.药学专业分析化学实验考核方式的探索与改革[J].考试周刊，2011（73）：10-11.