黄秋萍,郑燕菲,韦友欢,赵汉民
(广西民族师范学院化学化工学院,广西 崇左 532200)
工业分析及工业分析实验课程是我校化学专业的核心课程。工业分析实验课程就是学生在工业分析理论课程学习的基础上,培养学生将工业分析理论知识应用于实验操作,能运用理论课程所学的化学分析和仪器分析的基础知识、理论、和实验技术综合运用于工业生产的原材料、中间产品、产品、副产品及生产过程中产生的各种废物的分析测试能力。但从实践教学以及用人单位反馈情况发现,学生实际操作能力仍需进一步提升。工业分析实验教学不仅需要配合理论教学,还应结合我校应用型人才培养的要求,培养理论知识扎实且具有较强实践技能的应用型专业人才,能更好的满足地方企事业单位用人需求并服务地方经济建设。近年来,为紧跟学校转型期应用型人才培养的要求,各高校也根据实际实验授课情况,对工工业分析实验课程进行了不同程度改革[1-3]。因此,为了提高我院化学专业工业分析实验课程的教学质量以及学生的实践操作及创新能力,本文针对教学实践中存在的一些问题和不足,提出了相应的教学改革建议。
工业分析具有分析对象的物料量大、组成复杂及样品处理复杂的特点,因此在实验教学中普遍存在实验项目陈旧、实验方法与新国标存在差距、教学评价存在局限性等现象[4-5]。以广西民族师范学院化学化工学院为例,在其工业分析实验目前的教学中,实验内容主要是以2007年出版的工业分析化学实验教材为参考,教学大纲一直沿用2014年的教学大纲,没有根据新国标和企业单位的分析测试要求对大纲及授课内容进行更新。此外,工业分析实验课程还存在教学方法单一的情况。在该课程的授课过程中,一直沿用基础实验授课的方式,授课教师讲解实验原理及实验步骤和注意事项,学生根据板书和教参给出的实验步骤将实验操作完成即可,无法激发学生学习的积极性和提高创新性。同时,在该课程教学安排上也存在一定的局限性,固定的授课学时影响创新性和设计性实验的开展,具有代表性的实验项目选择受限,且涉及到各种大型分析仪器进行操作测试的实验基本无法开展。目前,工业分析实验课程的考核沿用的是基础实验分析化学实验的考核方式和标准,期末成绩占70%,而平时成绩仅占30%,存在重结果轻过程的现象,不利于应用型人才动手和创新能力的培养。
在地方本科院校转型期的环境下,工业分析实验课程作为学院化学专业《工业分析》课程对应的实践课程,主要培养学生利用所学的分析化学理论和分析测试方法,解决工业生产过程中的实际问题,具有较强的实践性。通过对工业分析理论及实验课程相关文献的调研,并结合2014年以来本学院工业分析实验教学以及改革的情况,作者提出了相应的改革措施,争取通过教学改革,进一步提高学生将理论知识应用解决实际生产问题的能力,提高学生的创新意识和分析测试能力,适应社会和地方企事业单位生产的需要。
工业分析实验项目主要包括水质分析、金属材料分析、岩石矿物、土壤及工业原料分析、化工产品分析、食品分析。在实际授课时,可以结合当地及周边企业的需要以及院里实验条件进行采样以及开设相关的实验项目,以教材的实验内容和方案作为参考,参照最新相关国家标准和企业标准进行方案的设计和实验操作。如在进行水质分析时,可从崇左市江州区稀土矿矿区采用进行化学需氧量的测定;崇左市锰矿资源丰富,化工产品分析部分可选择开设工业硫酸锰中锰含量的分析测定项目。此外,还要加设部分设计性实验,锻炼学生查阅文献资料和国标的能力,提高学生自主思考和学习的能力。同时,在实验项目的选择和测试方法的选择上,应涉及到紫外、红外光谱分析仪,气相色谱和液相色谱仪等常见通用型仪器的实验操作,让学生掌握通用大型分析仪器进行分析测试的基本操作。
除了需要结合当地资源及企事业单位需要开设相关实验项目,还应适当增加综合性和设计性实验。综合性设计性的实验涉及的分析项目较多,方法的选择一般也是多种的,同时存在干扰因素,这就需要学生在项目测试开始前查阅相关文献和国家标准,对材料所提供的测试方法进行归纳,再结合实验室条件选择测试方法、写出可行的实验步骤,处理方法,结果评价等,并配制好实验所需的各种药品试剂。例如,广西崇左是蔗糖之都,可开设类似“制糖生产中间制品糖含量的测定”这样的综合性设计性实验,由学生自主查阅相关文献和国标,确定实验方案,利用工业分析理论知识指导采样、处理样品,综合所学的分析化学、仪器分析、工业分析知识指导测定操作。综合性设计性实验的开展,不仅锻炼学生查阅文献和国标的能力,在方案设计过程中让他们学会将理论知识整合并应用于实际测试,有利于培养学生的创新意识和自主思考的意识,激发学生学习兴趣。
目前,我院是安排分析化学实验主讲教师承担工业分析实验课程的授课任务,沿用的是分析化学基础实验课程的授课模式,学生按照教材所列步骤完成实验。为激发学生学习的积极性和主动性,在授课前应要求学生查阅资料,做好课前实验报告的书写,内容应包括实验项目涉及到的原理,方法和步骤,以及国标中不同方法的比较和评价,提高学生的学习能力。同时,为培养满足当地企业及社会发展需要的应用型化学专业人才,可在相关的校外实训基地开展企业授课,让学生能更近距离的了解生产过程的测试分析工作,或邀请企业相关技术人员或者工程师承担部分实验项目的授课任务,指导学生进行实验操作,让学生更好的了解社会需求,为后续更快适应实习及工作打下基础。目前,我院锰系列产品工艺学以及化工专业实验课程是由对应锰业企业的外聘教授负责承担授课,工业分析实验岩石矿物土壤及工业原料分析部分的实验内容也可聘请崇左锰业及稀土矿合作企业的教授或工程师进行授课,使产教研结合更紧密。
工业分析实验是综合性的核心课程,旨在培养学生的创新意识和综合运用理论知识解决实际测试问题的能力,其教学方法不再沿用基础实验的教学模式,因此,其考核方式及评价标准也不应以基础实验的考核方式作为参考基准。所以,工业分析实验考核的内容应包含三部分:课堂实验操作、数据记录及处理的规范性、实验结果的可靠性,占总成绩的40%;设计性实验方案的合理性,实验操作的可行性及规范性程度,占总成绩30%;最后在课程结束后进行课程考核,考核内容包括根据所给实验项目完成实验操作及数据处理、实验结果分析,占总成绩30%。
在往后的教学中,我们与时俱进对实验内容进行更新,同时调整课程设置,增加综合性的设计实验,改进教学方式和课程评价体系。对改革后工业分析实验课程的学习,学生不仅能够巩固分析测试的基本操作和数据分析方法,掌握工业分析的测定步骤,同时提高了学生整合理论知识的能力。在综合性设计性实验设计和操作过程中,培养学生将所学理论知识综合应用于实际样品测试的能力,使学生更好的掌握企业发展和实验室分析工作所需操作技能,能更快适应实际生产工作,成为服务地方经济建设的应用型人才之一。