自学式分析化学教学模式的探索

任丽英，张　群，李倩倩

(1.安庆医药高等专科学校 药学系，安徽 安庆 241052；2. 安庆师范大学 化学化工学院 功能配合物安徽省重点实验室,安徽 安庆246011)



自学式分析化学教学模式的探索

任丽英1，张群2，李倩倩2

(1.安庆医药高等专科学校 药学系，安徽 安庆 241052；2. 安庆师范大学 化学化工学院 功能配合物安徽省重点实验室,安徽 安庆246011)

在剖析分析化学发展背景及教学模式的优势与弊端的基础上，主要从兴趣培养、内容框架、专题设置、专题总结、细节处理等5个方面来探索自学教学模式，并提出相应的考核体系，旨在实践中完善、优化教学体系及培养自主创新型分析人才。

分析化学；教学改革；自学模式；人才培养

化学是一门理论与实践紧密结合的应用型学科，旨在培养具有综合素质的融理论与实验技能为一体的复合型人才。分析化学作为一门独立学科，其教学模式随着理论的发展和实践的要求在不断改进和完善。培养学生分析化学专业的综合素质应表现在能够自主地运用基本原理和实验技术从事科学研究，能够利用基础理论有见解性地分析实验现象等[1]。因此，有必要培养学生的自学能力。

1　现存教学现状分析

在以往的分析化学理论教学中，为了赶教学进度，保证教学内容的完整性，教师总是用尽每分每秒，把内容一字不落地传授给学生，结果出现了“满堂灌”和“一言堂”，造成课堂气氛沉闷，恶性循环，学生在学习上“畏首畏尾”，并产生厌学情绪。目前，实验教学中同样存在诸多的弊端，如实验内容按部就班、老师教学方法单调死板、学生缺乏积极主动性和探究能力、实验评价单一等[2]。因此，从理论与实验两方面着手，注重学生自主性的培养，调动师生教、学积极性，是一个重要的课题。但是，如何展开自主教学，如何改进教学方法以适应自学教学内容的开展，以及建立怎样的成绩考核制度来监督、完善自学教学体系，以便能充分调动学生的学习积极性和科研兴趣等，是摆在分析化学自学教学体系建设中所必须解决的问题。

2　自学教学模式探索

在自学教学模式中，当一个新概念提出来后，实验教学可以为理论教学提供具体的情景来说明概念的实际意义，使那些枯燥的理论变得生动而富有具体意义，利用实验室为学生提供自学探索的教学尤为合适[3]。现行分析化学课程内容包括定性和定量及近几年发展起来的仪器分析3大部分。分析化学自学教学体系结合3大块教学内容，给出核心教学思想指导，即在涵盖基础理论知识的同时，突出自学特点，重点培养学生的自学能力。因此分析化学理论教学内容，应让学生掌握主动权，教师布置相关任务，让学生尽可能收集资料，再由教师引导总结，讲授时应结合实验进行教学[4]。而实验教学内容，让学生在实验中学习，即在实验室里进行教学，演示与学生实验同步进行，最后再提出问题，让学生在实验中寻找答案，检验教学效果。此外，在教学过程中，为培养学生的自学能力，必须摆好师生间教与学的关系。教师应从讲台上退居到听众的位置，做学生的引导者、监督者和评判者，把过程交还给学生[5]。通过教学理论与教学实践总结，建立切实可行的自学教学模式，具体包括以下几个方面。

2.1兴趣培养

兴趣是知识学习的钥匙及催化剂。自学模式在兴趣培养可采用多种灵活的教学手段，安排教学内容，激发学生兴趣。如课程引导，可用联系生活的例子展开，在刚开始进行分析化学教学时，以自来水中有什么来导入新课，学生通过查阅资料，对自来水的组成有个定性的认识；再问具体成分(如氯离子、钙离子等)有多少，进一步让其明白什么是定量；接着问如何用少量的自来水样品快速地检测其中某些物质的含量，渐渐明朗分析化学的应用和地位；继续追问如何追踪自来水中的物质在动植物甚至在人体中的含量和部位，扩展学生的认知，联系边缘学科了解分析化学的发展前沿。通过问题的引导及学生自己的查阅学习，让学生对分析化学产生兴趣。为增加趣味性和竞争性，让每一位学生都参与进来，并保证课堂气氛活而不乱，可先确定规则，如将学生分成不同的组，并从小组中选出代表进行教学，本组同学可配合完成教学，其他组同学作评委，说出优缺点并打分，通过变换教学模式，学生的积极性明显被调动起来，教学效果显著。最后再让学生谈谈对分析化学的认识，学好分析化学对自己有什么帮助，应该学好分析化学吗及如何学习及学好分析化学？让学生认识到分析化学的学习不是为他人学，而是为自己需求及兴趣学，从而培养学生的自学意识。

2.2内容框架

系统安排学习内容，教师通过让学生自主了解分析化学发展的历史，激发学生的学习兴趣，然后再将分析化学的具体学习内容框架介绍给学生，让学生对分析化学有总体的认识，建立逻辑系统的知识体系，以便培养学生严谨的学习态度。如分析化学目前可分为化学分析和仪器分析2大部分。在此前，贯穿整个分析化学课程的是物质前处理(包括取样、物质的分离与提纯等)及误差分析；化学分析又包括酸碱滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定、配位滴定；仪器分析按仪器测定原理可分为光、电、色3大类。在教学过程中，由于学生刚接触分析化学，教师不能突然间完全撒手，可先将大的分类方法及分类思想告诉学生，并引导学生逐步完善每一部分的知识，这个过程就可以放手让学生自己查找资料，并在教师的指导下进行学习、辩论、总结。循序渐进地把主导权交还给学生，一步步地培养学生的自主学习意识和学习能力。这样既不会让学生对教师的突然撒手感到无所适从，更能够让学生慢慢减少对教师的依赖，在大环境中逐渐摸索出自己的学习方法，最终培养出能够独立解决问题、具有自主学习能力、科学严谨创新型分析人才。

2.3专题设置

专题设置应贴近生产和应用，这种联系实际的设计可激发学生的学习兴趣，同时为学生提供一个接触和服务社会的平台。教师给出几个大的应用方向：生命科学、药学代谢、材料学、环境监测等，学生选择一个感兴趣的方向。比如药学代谢，根据药物代谢监测的相关标准和分析化学检测手段，主动将学习内容按药物代谢监控应用和需求分成自己理解的不同模块，如按检出限、按量、按检测速度、按检测准确度等分出不同模块。并按所分模块，初步建立期末论文方向的总结提纲，为课程结束论文打好基础。当然，随着课程的进行，学生可根据自己的认识和兴趣再次进行调整和完善，培养学生用科学联系和发展的态度对待学习和科研。如在取样阶段中有关物质的分离与提纯问题，教师可就“洗衣服时，在清理衣服中残留的洗衣液，如果可用的清水有限，怎样做才能将衣物洗得最干净？”对生活现象进行提问，让学生以此为专题进行自学，查阅资料，结合理论知识与实验结果进行讨论，最终给出合理的设计和解答方案。在这个过程中，问题贴近生活，学生兴趣被调动起来，同时，也给专题教学打下良好基础。一些理论与实验结合紧密的内容如四大滴定、物质含量测定、追踪等，在实验室条件许可的条件下，让学生结合资料自主设计实验进行验证和探索，进一步培养学生的自学自主能力和探索创造能力。

2.4专题总结

每一部分的知识及专题结束后，要布置作业，可让学生有针对性地做题、提出一些与分析内容相关且贴近生活和社会热点的问题。让学生给出答案和所用到的分析知识，并列举一些可用相关知识解决的社会和生活问题，引导学生查阅资料，设计实验，自主探究科学合理的分析方法。另外，让学生对阶段性学习的内容进行总结，教师可根据分析化学教学内容的特点，总结不同的应用及前沿发展方向，让学生查阅相关资料，总结发展背景及涉及的分析化学内容，将生产应用中遇到的某个具体问题，用不同的分析手段进行分析，并围绕这一问题设立专题，比较不同分析方法的优缺点，有条件时，设计实验进行验证，根据理论与实验结果提出改进方案，最后结合今后的发展方向及前沿热点，让学生用论文的形式谈一谈自己对专题的认识和见解。最后，指导学生把每个专题及内容都用小论文的形式进行总结和探索，并限时上讲台展示自己的成果。激发学生的主动性、锻炼学生的台风和自我展示能力。这种设计既可以培养学生自主的学习思维、开阔学生的科学眼界，又培养了学生查阅资料、分析问题和解决问题的能力，同时也调动了学生学习的积极性和挑战性，此外，更培养和发展了学生论文的撰写能力及对科学发展的洞察力和创新思想。将每次专题学习、实验探索、小论文纳入期末考核，鞭策调动学生自主参与学习的积极性。

2.5细节处理

细节决定成败。虽然随着教学的进行，学生对大多的理论与重点都有一定的理解，但往往会因为理解偏差、粗心、理想化及缺少实践导致应用失败。理论的自主教学模式应在对待具体问题时，注重细节处理，做出相应微调和完善。在具体教学中，由于学生会被以前的教育背景、学习思维和方式限制，如依赖教师、对知识的认识有限、做实验考虑简单、束手束脚等。因此，在碰到具体问题，特别是知识入门及衔接等细节处理时，老师应循序渐进地引导。比如在使用分光光度计测量物质吸光度、进一步确定物质含量时，学生在前期做准备工作时原理都懂，但在具体应用及操作时，学生会遗忘和暴露如浓度梯度溶液选择及配置、测量时间、测量光波长选择等过程中的细节问题，导致操作误差增大，测量结果严重偏离真实值。老师可根据教学经验，先让学生自己摸索操作一次，然后就学生操作过程中出现的细节问题进行提问，并给出时间再次学习实验操作。引导学生在整体中把握如何确定待测物吸光度、如何进一步缩小检测范围精确测定、可移植的取舍、误差分析几个细节问题的重点处理。一方面帮学生找到重点集中注意力，另一方面做到学生主导、教师引导。经过一段时间，当学生渐渐适应自学模式后，再慢慢放手给出主题，让学生自己归纳整理。在自主教学过程中，学生会碰到无数细节问题，如在滴定过程中溶液浓度的选择、指示剂的选择、滴定不同时段的速度控制、数据的处理误差分析等，此时，教师应做一个吝啬鬼，不要急于将答案告知，而是给出一些建议，让学生自己摸索探究解决方法。这样既可降低学生遇到问题就找老师的依赖心理，又培养了他们严谨自立的自主思维习惯。

3　自学考核办法探索

为适应及配合监督教学模式，使教学过程得以有效的开展和进行，培养自主学习、研发、检测、监管创新第一线的实用型人才[1,3]。必须建立与自学教学模式相匹配的考核监督体系。结合现有考核系统，根据自学教学方法的特点，建立自学性考核机制，包括3大块： 一是学生考核(30%)，二是教师考核(50%)，三是期末闭卷考核(20%)。将此办法应用于实践班级中，根据具体情况进行调整、完善，探索切实可用的考核方法。首先，学生考核，具体操作是将学生分成小组，组内成员对教学知识专题、实验设计进行收集、查询和演示，并在课堂上向其他组介绍，其他组对其评价打分，占学生总成绩的30%。其次，教师考核，包含3块内容：学生对基础知识的掌握及对教学过程的参与度(20%)，可通过学生的平时表现及作业完成度来衡量；学生的自我展示和实验动手能力(20%)，可根据学生在讲台及课下，对专题知识收集的完善性、表达能力及对知识拓展应用于实验的能力和创造解决问题的探索能力；学生的自学及自主创新能力(10%)，可通过在课堂表现，资料收集总结、小论文、实验表现等的完成度及创新点来评分。最后是期末考核，可分为卷面理论(10%)及设计实验考核(10%)两部分，分别侧重基础理论和利用理论指导实验解决问题的能力。

4　预期效果

根据分析化学教学现状，包括社会对人才的高度要求，及分析化学自身发展的特点，提出自学教学模式。学生自主学习能力及科研创新素质的培养是自主教学模式探索的最终目标。根据自学教学模式特点，围绕教学目标，综合学生、教师及自主创新学习特点，系统评定学生的自学成绩[5]。在几个平行班级分别开展自学教学模式和传统教学模式教学，教学效果对比如表1。

表1　传统教学模式与自学教学模式评比表

(1)从表1可以看出，自学教学模式下，学生自学能力优良者比传统模式多出一半，分析问题和解决问题、及格人数比传统模式的多出十几个，论文写作能力更是远超传统模式。

(2)自学教学模式下培养的学生查阅资料及表达能力达标者也比传统模式的多，提高了学生学习分析化学的积极性，课堂气氛与教学效果显著提高。

(3)与传统教学模式相比，自学教学模式下培养的学生对教师的依赖性大幅减弱。但也存在不少问题，如学生基础掌握不牢、学习时间有限等。

(4)值得一提的是，自学教学模式下培养的学生，创新能力成绩优异人数与传统教学模式相比显著提高。

(5)此外，在教学过程中，自学教学模式还收到很多附加教学效果，如培养了学生认真谨慎、胆大心细的做事态度，培养了学生团结合作、积极进取、遇事迎难而上的团队合作精神风貌等。总之，自主教学模式能够充分调动学生学习课程的兴趣和积极性，在培养学生的科研思维方式、自主学习和动手能力方面有重要作用。通过自主学习，学生能够通过自学思维和自学方式解决实际问题。

[1]陈怀侠, 蔡火操, 黄建林, 等. 研究型设计性分析化学实验改革与探索[J]. 实验室研究与探索, 2007, 26(8): 91-94.

[2]甘春芳, 盛家荣. 在分析化学实验改革中培养高师研究性实践型人才探索[J]. 大学教育, 2015, 5: 111-113.

[3]邴乃慈, 田震, 朱路平. 以培养应用型创新人才为核心推进分析化学实验改革[J].科技视界, 2012, 9: 180-183.

[4]王玉枝, 旷亚非, 宦双燕, 等. 分析化学课程教学方法改革的研究与实践[J]. 化工高等教育, 2010, 2: 75-87.

[5]王宪生, 周春生, 石启英. 分析化学课程的教学改革与实践[J].商洛学院学报, 2007, 21(2): 84-87.

Exploration on Self-Teaching Model in Analytical Chemistry Course

REN Li-ying1, ZHANG Qun2, LI Qian-qian2

(1.Department of Pharmacy, Anqing Medical and Pharmaceutical College, Anqing, Anhui 241052, China;2.Anhui Key Laboratory of Functional Coordination Compounds, School of Chemistry and Chemical Engineering,Anqing Normal University, Anqing, Anhui 246011, China)

The paper analyzes the characteristics of the chemical development background and the advantages and disadvantages of the teaching mode, and puts forward the mode of self-teaching, which aims to cultivate the independent innovation talent of analysis. It explores the teaching process from five aspects, such as interest cultivation, content framework, setting up special, thematic summary and detail processing. Furthermore, to optimize and improve the teaching system in practice, and cultivate independent innovative application of scientific analytical personnel, the corresponding evaluation system according is put forward.

analytical chemistry; teaching reform; self-learning mode; talent cultivation

2016-01-23

安徽省教育厅质量工程项目(2014jyxm463)。

任丽英，女，安徽宿州人，硕士，安庆医药高等专科学校药学系讲师，研究方向为基础化学教学及无机功能材料合成。E-mail: liying-ren@163.com

时间：2016-8-17 11:31

http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1150.N.20160817.1131.037.html

O651

A

1007-4260(2016)03-0147-04

10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2016.03.037