应用型人才培养模式下水分析化学课程的 教学改革与实践

代雨航 (长春建筑学院，吉林 长春 130600)

0 引言

水分析化学是一门理论与实际结合紧密的课程，主要是对水及水中杂质进行定性分析及定量分析。对于给水排水科学工程专业具有极其重要的地位，在水处理和环境污染治理及检测工作中的“眼睛”和“哨兵”。

水分析化学课程针对我校给水排水科学工程专业第二学年的上学期开设，总学时72学时，其中实验占总学时的三分之一，课堂理论课程48学时。除此之外，给水排水科学工程专业学生还需要学习无机化学、有机化学、物理化学课程。水分析化学的学习目的，要求学生掌握水质分析指标的基本概念、理论和分析方法，能够独立解决实际工程应用中的水质分析问题。着重锻炼学生的实践能力，培养严谨的科学态度，为日后工作打下夯实基础。

水分析化学课程从水质指标和水质标准开始介绍，根据国家《生活饮用水卫生标准》中的水质指标引出相应的测试方法及条件，具体介绍了酸碱滴定法、络合滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法、电化学分析法、吸收光谱法、色谱法、原子光谱法等方法的基本原理及使用条件[1]。水分析化学通过课堂理论教学和实验实践教学，让学生充分掌握了四大滴定方法，以及仪器分析法的原理、概念和基本操作能力，让学生能够拥有独立分析问题及解决实际问题的能力。

1 水分析化学课程教学方法的改革

以往传统课堂模式难以满足现在00后的学生，容易产生厌学情绪。课堂教学亦跟随时代发展，勇于尝试新鲜有趣的教学方法，带领学生在玩中学，学中记，做到当堂内容即时消化吸收。

1.1 以案例引导教学

如在水分析测量的质量保证章节的学习过程中，可以做情景模拟：6-8人作为一个检测小组，要求检测松花江的水样，会选取哪几个取样点？取水多少？如何保存？如何选择分析方法？如果有人对检测结果提出质疑，将如何应对？

从这样一个情景题中，学生就可以将水分析测量的质量保证这一章中的所有知识点串联在一起，记忆深刻。在学习的过程中尽量淡化理论，强化应用，可以极大的激发学生的学习兴趣。当学生认清自己的专业，了解自己未来可能从事的职业，这将激励他们认真学习专业课、提升专业技能，教学效果非常好。

在后续学习具体容量滴定法时，如学习第四章络合滴定的时候，可以做情景模拟：某地居民反映当地水质差，烧水时水垢多，洗衣服洗不干净，衣物发硬，6～8人作为一个检测小组，实验员将如何对该地水样进行检测？

情景模拟的主要目的是将问题从理论化转向应用化模式，更能够激发学生的兴趣点，学生更清楚课程的实际应用过程[2]。也能够帮助学生更好的体验职业能力，培养职业素养。使学生从过去的依赖性学习状态，转变为主动探知主动学习。

1.2 充分利用网络资源，建设线上线下混合式教学

在教学过程中，可以借用现代化教学手段，如超星学习通等软件。与学生共享课程相关新闻报道、科研文章。把复杂难懂的公式理论、枯燥乏味的实验操作，添加灵魂展现在学生面前。告诉学生，我们的工作或许普通但是非常重要，涉及到千家万户的饮水健康，涉及到全球的水资源生态健康问题。适时准备相关讨论的话题，引发学生思考。如对水样浑浊程度的测定，使用铂钴标准比色法和铬钴比色法的优缺点，可以进行一场激烈的探讨。

1.3 注重过程性评价，淡化考试成绩

传统的考试课程评定，以考试成绩为主占到总成绩的70%，出勤，作业和实验成绩只占很小的比例各占10%。因为水分析化学实验占比较重，实验学时达到总学时的近三分之一，所以决定优化考核标准，将期末考试成绩占比压缩至50%，将实验成绩占比提升至30%。淡化期末考试成绩[3]，注重过程性评价，在平时课堂的学习中加强学生对知识掌握及应用的程度，如课堂上进行情景模拟案例分析，以小组为单位考评，包括方案制定、分配任务、团队协作能力。经过我校三个学年的教学效果总结，学生学习效果甚好。

2 课外活动的扩展与应用

课外活动作业可以引导学生积极参与其中，关注水资源保护水环境，在进行学习的过程中提高自身专业素养。兴趣是最好的老师，在对于家乡水质的调查活动中更好的激发了学生的学习兴趣，对给水排水专业有了更深刻的认识。通过实践对所学专业知识有了更全面的认识[4]。课外活动作业一般采用小组合作模式，进行调研讨论，最终形成一篇调查报告，通过与往届学生对比，教学效果收到广泛好评。

3 探索实验教学方法改革

水分析化学实验部分所占学时占总学时的三分之一，实验是水分析化学课程的重要组成。传统的实验教学是教师讲解、演示，学生模仿操作，缺少主观能动性。传统实验教学忽视了培养学生独立思考及独立解决问题的能力，无法满足应用型人才培养的要求。

3.1 教学方法的改进与反思

传统的实验教学过程中，老师演示实验过程学生围观，常常观看效果不佳，导致多数学生观看实验过程不清楚、记忆不深刻。我校实验教师采用实验视频录制的方式，将实验过程从远景到近景放大逐步拍摄完善，将视频在课前推送给学生观看。课堂上请一组同学演示，其他同学可以仔细观看是否有操作失误，教师可以指出实验操作失误及易错点，指导学生正确操作。改善了以往学生对实验的应付了事的态度，提高了实验动手能力。

3.2 改良成绩评定机制

传统的实验成绩主要以实验报告为主，容易出现个别学生不认真做实验，抄袭报告的现象。进行改革后的实验成绩评定由四部分组成，分别是出勤（10%）、操作（20%）、数据（20%）、报告（50%）。除了作为基本考核的出勤和实验报告部分，在实验时增加了数据记录单的填写，实验结束后收回，对于实验数据偏差较大的结果予以驳回。这样学生可以在实验课上及时发现数据错误，对实验方法进行及时纠正，避免了学生课下写报告时篡改数据的现象发生。对于操作评定标准，在实验过程中，教师对实验小组进行打分，再由小组内学生互评打分，综合两项成绩最终给予实验操作成绩。

两种考评模式对比之下，改革后学生对于实验操作过程的重视程度明显提高，学习效果有所提升。因为水分析化学实验和理论关系密切，通过对于实验成绩评定机制的改革不仅提高了学生的实验动手能力，同时也加强了学生对于理论知识的理解，把书本知识转变为生动的实验过程，学习效果更好，期末考试成绩较往年有所提高。

4 注重综合素质教育

虽然地球从太空中看是一个水蓝色的星球，但地球上有近98%的水是无法直接饮用的。而且我国是一个贫水国家，作为全球13个缺水国家之一，我们面对的现状是水资源紧缺，水环境污染严重。在水分析化学课程教学中，结合课程特点引入相关水污染话题，时刻提醒学生爱护环境，保护水资源，节约用水。在实际生产生活中，做一个有责任有担当的人，勇于揭露问题，有解决问题的能力。在情景模拟案例教学过程中提高了学生的思维逻辑能力及语言表达能力，弥补了实践不足的缺陷。在日常实验教学过程中，提醒学生节约化学药品试剂，对于有毒有害等对环境及人类有危害的药品，做合适的处理回收，培养学生严谨的科学态度，做一个有社会责任感的青年人。

组织学生观看科学讲座，对课本知识进行扩展，扩宽学生的专业视野，增加水分析化学相关科学研究前沿工作文献的阅读了解，请相关企业人员为学生进行授课讲解实际应用问题，培养学生在学习及解决问题的过程中了解自己，帮助学生解决专业认知中遇到的问题。

与此同时，作为教学人员也应该不断学习前沿知识，提高理论和实践结合的教学能力，不断优化教学内容，改进教学方法及教学素材，培养学生主动学习的能力，启发学生独立思考的能力，全面提高学生的专业能力，为应用型人才培养的教育目标而努力。

5 结语

应用型人才培养需要教师长期努力，不断思考扩宽知识面，需要对课本知识理解透彻能够现实问题结合紧密。水分析化学课程的教学改革，从理论输入到能力输出，实现了理论与实际相结合的目的。教育的最终目的是应用，《水分析化学》课程的教学改革与实践效果反应良好，通过实际案例模拟进行教学能够提高学生在课堂上的主动性和积极性，能够引发学生独立思考。采用线上线下混合式教学，信息化教学方式多样化，知识点结合社会热点新闻，给学生带来更加深刻的视觉记忆。实验教学方法的创新使学生能够具有独立思考问题、解决实际问题的能力，使学生成为能够更好的适应社会发展需求的应用型人才。本课程采用过程性考核标准，注重学生的全面发展，提高学生的专业应用能力，全面提升了学生的专业综合能力。