何梦媛,贾梦倩,靳梦昭
(信阳师范学院化学化工学院,河南 信阳 464000)
应用化学专业是大部分理工科院校中都会开设的一个专业,是将理科与工科相结合的一门应用型专业,其目标是培养厚基础、重实践的应用型人才[1]。应用化学专业培养的人才,应具备化学化工领域扎实的理论知识、较强的实践能力和创新精神,能够到企业、公司、科研机构、高等学校以及事业行政部门等单位承担应用化学、化工相关领域的应用研究、技术开发、分析检验、环境监测等工作,也可继续攻读化学、化工及其他相关学科的硕士学位。因此,对于应用化学专业的学生而言,理论知识的掌握和实践能力的锻炼都至关重要。而目前高校对于应用化学专业人才培养模式却与其人才培养目标不尽一致,在人才培养过程中,学生的对知识的应用能力未能得到充分的锻炼。
作为应用化学专业的重要基础课之一,分析化学课程是理论与实践联系非常紧密的一门学科。分析化学课程中学到的基础理论及实验技术已在分析化学、生命科学、环境科学、海洋科学、临床医学以及地理地质等诸多学科中均有应用,同时,分析化学课程内容也是构成学生基础知识链的重要组成部分,对学生知识体系的构建起着重要作用。在高等院校中,分析化学类课程通常包括分析化学、分析化学实验、仪器分析、仪器分析实验等四门课程。以分析化学课程为例,课程的课时、教学内容、教学方法等基本与其他专业相同,侧重于理论知识的讲解,对于实践能力培养的重视程度不够,不能满足应用化学专业培养应用型人才的需要[2]。因此,需要立足人才培养目标,改革课程结构,优化课程内容,建立适合应用化学专业的分析化学课程教学模式。针对以上问题,本文从课程内容、教学方法、考核模式几方面出发,对应用化学专业分析化学课程改革方式进行了初步的探讨。
对于以“应用”为侧重点的应用化学专业而言,教师在授课过程中不仅要重视理论知识的教学,更要重视学生应用能力的培养与锻炼。而传统分析化学课程的教学却与人才培养目标脱节。分析化学课程主要包括滴定分析法(酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定)、重量分析法、吸光光度法、误差与数据处理等几方面的内容。其中,滴定分析法往往是教学的重中之重,教师花大量的课时、精力讲解平衡理论、滴定分析原理等基础理论,这些内容在之后的学习、工作中应用很少,而对试样的采集和制备,分离和富集等实用性更强的部分则介绍甚少,有些院校受学时限制甚至不讲,违背了应用化学专业培养应用型人才的初衷。因此,可以考虑从以下几个方面出发,对分析化学课程内容进行整合和优化,使其更好地符合应用化学专业的人才培养目标、学生的就业意向及区域经济的发展需求[3]。首先,有效利用课时,减少对与无机化学教学内容重复的知识点的介绍,如溶液的平衡理论等;其次,适当压缩四大滴定的内容,增加样品的预处理、分离富集方法等内容。同时,课程内容应尽可能多的反映有关产业和领域的新发展、新要求,增加新型分析方法的介绍,让学生了解分析化学发展前沿。
应用化学专业由于要同时学习化学和化工两方面的课程,课程安排紧,学习压力大。而分析化学的课程性质决定了课程内容中涉及大量繁琐复杂的公式、知识点及注意事项。传统的分析化学课程教学依然是采用ppt展示、教师讲解的形式,并且受课程内容、课时限制,教师授课速度普遍较快,学生存在“听不懂、跟不上、不想听”等现象,处于被动学习的状态,严重影响学习质量[4]。只有对现有教学方法进行改革,激发学生的学习自主性,使其从被动学习变为主动学习,才能加强对知识的理解、掌握和应用。
(1)提高ppt课件质量,更新课程内容
课件质量不佳,内容陈旧,照搬课本,教师上课照本宣科等均是导致学生学习兴趣不高,课堂参与度不够,学习质量不好的主要原因[5]。因此,教师需提高课件的制作质量,让枯燥的课本内容以更直观、更生动的形式展现出来。目前很多理工科课程课件多是以“文字+公式”的形式展现,课件中绝大部分都是对知识点的文字介绍和公式的推导,学生看起来枯燥无味,丝毫提不起兴趣,这就要求教师在制作ppt课件的过程中要合理设计课件的内容和布局,既要展现出待讲授的知识,又要提高美观度,让人看后耳目一新,赏心悦目。如介绍基本原理时,可插入该原理提出时的小故事,在介绍常用的滴定分析方法时,可引入实验过程的视频动画等,让知识更加生动、易懂。以氧化还原滴定法为例,间接碘量法的过程相对来说比较复杂,学生对指示剂的加入时机及滴定过程中的颜色变化理解往往不够清晰,在滴定过程中手足无措,可在分析化学课程中讲解碘量法时播放间接碘量法的标准操作视频,使学生的认识清楚、直观,提高学习效果。此外,注意对课件内容的更新,除了课本中介绍的理论知识外,也可在课件中添加分析化学学科的新动态、新进展,避免经年不变的使用同一份课件,提起学生兴趣。
(2)改革教学方式,以学生为主体。
目前的分析化学教学,依然采取教师讲解、学生听课的方式,学生未能真正参与到课堂中来。要提高学生学习的主动性,就必须对现有的教学方式进行改革[6],加强师生之间的交流、互动。采用启发式、探索式等方式教学,对于学习过程中遇到的问题,鼓励学生自主思考、积极讨论。此外,教师在平时多与学生交流,了解学生的择业规划、学习特点和学习兴趣等,因材施教。例如,对于打算将来从事科学研究的学生而言,兼顾其理论知识、实践能力的培养,为后续科研打下坚实基础,对于打算毕业后从事生产制造、检验检测等方面工作的学生,则侧重其实践技能的培养。
(3)提高实践能力,培养应用型人才
探索是兴趣的源泉,只有让学生体会到探索的乐趣,才能激发学习的学习兴趣。对于分析化学课程而言,探索可在理论学习过程进行,也可在实验课程中开展。在理论课程学习过程中,可设计探索性思考题,鼓励学生发挥创造力,自由探索可行途径。在实验课程的教学中,可减少验证性实验,增加设计性实验,不单纯以设计方案的对错作为评判分数的标准,鼓励学生自主设计、自由探索,加强学生动手实践能力和应用所学知识解决实际问题的能力的培养[7]。可结合当地实况,给出合适的选题,引导学生自主设计实验方案。以信阳地区为例,可给出“信阳毛尖中茶多酚含量的检测”的选题,将学生分成若干小组,各小组自主查阅文献,并结合所学基础知识,设计实验方案。随后由各组派出代表对方案进行讲解,各组同学集中探讨各方案的合理性及可行性,最后总结出切实可行的实验方案。在此过程中可充分发挥学生的主观能动性,培养其思考问题、探索创新的能力。此外,可鼓励学生积极参与教师的科研项目,在此过程在探寻理论与实际的结合,同时可培养学生设计课题,根据设计方案进行实验,对实验结果进行分析处理的综合能力。
校企合作也是加强学生实践能力培养的方式之一。一方面,可以邀请相关企业单位技术人员走进课堂,他们在日常工作中不断地吸取教训、经验,一次次地改进操作方法最后形成最佳的一套方案,所以他们是最有资格向学生分享实践经验的人选。适时的邀请相关企事单位技术人员走进课堂,可以让学生们更加了解理论与实践结合的重要性。另一方面,可增加学生实习、见习的次数及覆盖面,让学生真真切切的走进化学工业场地,感受书本知识是如何投入到生产生活之中的。通过实地学习,考察了解化工厂,了解工业生产流程,学习实验室常用检测方法,让学生更加清晰的认识分析化学在实践中的应用[2]。
考核是评估学生学习效果的重要途径之一。目前分析化学课程的考核方式大多数采用“平时成绩+期末成绩”的方式。其中,平时成绩来源于学生的考勤、作业、课堂积极性等,而期末成绩则来源于期末的卷面考试成绩,这一部分往往占到70%左右,是影响学生总成绩的主要因素。而对于强调应用的应用化学专业学生而言,期末考试的成绩往往不能全面反映他们对知识的掌握和运用情况[8]。因此,可以考虑对考核方式进行改革,适当降低期末考试所占比例,增设应用能力测试环节,教师给出设计性选题,学生运用所学知识自行设计方案,思考可能存在的问题并探索可能的解决途径。
在进行应用化学专业分析化学课程教学的过程中,应充分聚焦专业特点及其培养目标,通过整合分析化学课程体系,优化课程内容,改革教学方式和考核方式等途径提高学生的学习兴趣,提高学生的学习质量,在加强对理论知识的掌握的同时,提高学生的实践操作能力,为行业、社会培养高质量应用化学专业人才。