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關鍵詞:藥學專業;分析化學實驗;教學改革
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A ?搖文章編號:1674-9324(2013)45-0255-02
藥學專業是我校2000年為適應我軍新形勢而增設的專業,《分析化學》是藥學專業開設的一門必修的專業基礎課程。分析化學實驗教學是分析化學教學的重要環節,通過實驗課的教學不僅有助于學生鞏固理論課所學知識,也能使學生系統掌握有關分析化學基本操作、基本技能,培養學生記錄和處理實驗結果,獨立分析問題和解決問題的能力。學員掌握好分析化學實驗技能將為后續藥物分析、藥劑學和天然藥物化學的學習以及畢業后繼續教育打下必要的基礎。筆者近幾年一直從事我校藥學專業分析化學與藥物分析理論課與實驗課的教學,總結過去,展望未來,現就我校分析化學實驗課談談以下幾方面的體會。
一、實驗設備及儀器方面
實驗設備及儀器等硬件的建設是實驗課得以順利進行的前提和保證。我們學校及其相關科室都非常重視實驗設備的建設。建有標準化容量分析實驗室2間,儀器分析實驗室4間,通風、照明良好,實驗臺面耐酸、堿腐蝕。教學實驗準備室里配備有關實驗準備和試劑配制的設備和操作臺。教學儀器設備包括:酸度計、自動電位滴定儀、紫外—可見分光光度計、熒光分光光度計、紅外分光光度儀、旋光儀、高效液相色譜儀、高效毛細管電泳儀、氣相色譜儀、電子分析天平、冰柜和電烘箱等。值得一提的是許多醫藥學院校尚未對本科生開設利用毛細管電泳的實驗,而我校的藥學專業學員能在老師的指導下親自動手操作此儀器,完成一對手性藥物的分離分析實驗,不僅加強了學員對毛細管電泳理論知識的掌握,而且使學員對手性藥物有了更深的認識。此外還有價值昂貴的核磁共振分析儀供觀摩實驗。這些設備可完全滿足教學的需要。
二、實驗課程標準方面
我們分析化學與藥物分析教學組幾經其他相關院校調研、商討與實踐,制定了分析化學課程標準[1]。課程標準在課程的設計、教學方案和計劃的制定、教學內容的選取和教學評價等環節,為教學和學習提供標準,并指導具體的實施過程。課程標準的基本理念為堅持學員為主體,教員為主導的教學理念,全程滲透素質教育、創新教育等現代教育思想和觀念。《分析化學》課程標準中規定實驗內容要既能體現本學科的前沿發展動態,又要與醫學、藥學緊密結合;既注重培養學員的創新思維能力,使啟發式教學方式始終貫穿在實驗教學中,又避免受到純化學教育模式的影響,使學員在有限的實驗學時內學到盡量多而實用的東西。另外,由于實驗是整個分析化學教學的重要環節,實驗課內容的安排要體現承上啟下的作用,應不只從本門課程出發,而是從整個藥學專業學科體系全局出發,使內容的科學性和新穎性相結合,不僅注重基本操作訓練,而且加強現代分析儀器的使用。
三、實驗課程內容方面
根據教學組制定的分析化學課程標準,我們利用與理論課程教材[2]配套的衛生部規劃實驗教材與自編實驗教材相結合的方式選擇實驗內容,大致通過80學時、四個訓練環節完成本實驗教學任務:通過基本技能訓練實驗,例如自來水總硬度的測定、生理鹽水中氯化鈉含量的測定等實驗,使學員能夠勝任實驗室的一般性工作;通過驗證性實驗,例如混合氨基酸的紙色譜分離和鑒定、熒光法測定硫酸奎寧等實驗,使學員理解、掌握不同分析方法的基本原理、基本操作和適用范圍;通過綜合性實驗,例如血漿中文拉法辛含量的測定、毛細管電泳法測定手性對映異構體藥物等實驗,提高學員綜合運用所學知識的能力;通過設計性實驗,例如維生素C片劑中維生素C的含量測定、血漿中乳酸含量的測定等實驗,提高學員靈活運用實驗知識、獨立進行科學實驗的能力。此外,學員利用課余時間,兩人為一組來觀摩、協作教員完成核磁共振實驗,使學員對非常貴重的儀器也有親自實驗的機會;利用開放實驗室,調動學員參與課外科研活動,激發學員的創新潛質,培養學員的創新意識、團隊合作精神和主動獲取知識的能力。
通過這些實驗,學員不但掌握了課程標準所要求的能獨立進行稱量、溶解、定容、移液、滴定等基本實驗操作;能使用分析天平、分光光度計、酸度計、離心機等實驗儀器進行實驗;能正確、規范地完成實驗記錄,對實驗數據進行分析計算、評價并進行總結等技能,而且親自動手使用了紫外—可見分光廣度儀、紅外分光廣度儀、熒光分光廣度儀、氣相色譜儀、液相色譜儀、毛細管電泳儀等現代化儀器,加深和拓寬了知識面,使分析化學實驗與醫藥學緊密相關,提高了實驗學習的積極性。
四、實驗課程教學過程方面
實驗課教學以單人操作的訓練方式,強化學員獨立操作、獨立完成任務的意識。實施過程包括了學員預習、內容講授、儀器示教、學員操作、教員巡查、結果分析與討論、書寫報告等。首先抓預習,要求學員必須寫預習報告。經過循序漸進的驗證性、綜合性和設計性實驗的學習,參與實驗設計,體驗觀察、研究的過程和樂趣,增進學習興趣,提高發現、分析和解決問題的綜合能力。其次,所有實驗教員都必須變換不同實驗條件和方法至少做兩次預實驗,例如氣相色譜法測定脂肪酸的含量實驗,脂肪酸的甲酯化過程選用不同的溫度,色譜分離過程選用不同的柱溫與載氣流速,做到對實驗過程中可能出現的現象心中有數,上實驗課時,才能真正引導學生。此外借助網絡、專題講座、學員課外科研、開放實驗室等,擴展學員的知識面,彌補課堂教學的不足。
五、實驗課程考核辦法
分析化學課程總成績采取理論課試卷考試占80%,實驗操作與報告成績占20%的成績評定體系。實驗成績的綜合評價要能全面反映實驗理論水平、實驗技能和實驗操作態度,實驗成績為平時成績與期末操作考核成績的平均分,滿分為20分。實驗課平時成績可根據每次的實驗報告、現場表現記分。將每次學生實驗的情況包括實驗態度、實驗完成情況、實驗結果、實驗報告書寫情況均做為平時考查的內容;平時考查通常占實驗考核總成績的50%。期末操作考核具體過程為:考核前教員將學員做過的每個實驗分組編號,考核時采用抽簽的方法,學員2人一組協作完成所抽實驗,教員觀察、記錄考生的實驗技能與協作情況,并進行相關問題的提問,給出考核成績,通常占實驗考核總成績的50%。此外,實驗報告按學校要求進行教學檔案管理。
總之,通過藥學專業《分析化學》實驗課的學習,學員對分析化學知識有了更進一步的認識,重視程度大有提高,為今后學好藥物分析、天然藥物化學打下緊實的基礎。對教員來講,藥學專業分析化學實驗教學方法的初見成效,進一步增強了與學員的感情,提高了教學的信心。這些對今后的實驗教學改革起到了良好的促進作用,我們會繼續積極探索,為培養面問新世紀的高素質藥學方面人才而努力。
參考文獻:
[1]李發美.分析化學[M].北京:人民衛生出版社,2008.
(1)整合教學內容,強化內在聯系
我校農學專業使用的是南京大學主編的無機及分析化學教材,該教材分為無機化學和分析化學兩部分內容,這種編排方式雖然保持了學科知識的完整性,但造成了某些知識點的重復,并使得相關知識體系的內在聯系被割裂。例如教材中無機化學部分的四大溶液平衡和分析化學部分的以四大溶液平衡為基礎的四大滴定分析法兩部分內容是分開編寫的,如果兩部分內容分開講授,將影響教學與學習效果。因此,教師在教學過程中應將“無機化學”和“分析化學”中的相關內容融合為一個體系,將無機及分析化學教材原本二十一章內容整合為十章內容,即第一章溶液與膠體、第二章化學反應的一般原理、第三章物質結構基礎、第四章定量分析概論、第五章酸堿平衡與酸堿滴定法、第六章沉淀溶解平衡與沉淀滴定法、第七章氧化還原平衡與氧化還原滴定法、第八章配位平衡與配位滴定法、第九章紫外可見吸光光度法、第十章元素(自學)[1]。新的編排方式強化了知識的內在聯系,使學生在學習過程中更容易理解接受。同時,新的編排方式還整合了部分重復的內容,節約了寶貴的教學課時,能讓授課教師將更多社會中的化學和化學中的熱點問題穿插到有關教學中,例如“濃肥燒死苗”的現象、土壤中有機磷及其共軛堿組成的復雜體系如何保證土壤pH值的穩定性問題、植物進行光合作用所需要葉綠素的成分問題、生物燃料的制造等等。既拓寬了學生的知識面,增加了學生的學習興趣,又使學生了解無機及分析化學在農業生產中的重要性。
(2)適應專業要求,突出教學重點
農學專業的技術性和實踐性較強,在無機及分析化學的教學中,要把握專業的特殊要求,突出教學重點。要認真學習我校農學專業人才培養方案,深入研究無機及分析化學教學大綱,充分了解本課程在整個專業課程體系中的地位和作用,積極主動與農學專業的專業課程任課教師溝通交流,進一步明確教學內容和重難點。在教學實踐中,一方面要統籌安排好實驗課程。對一些與專業聯系較為緊密的實驗,要重點安排,重點輔導。例如金屬離子的鑒定,土壤中腐殖質含量的測定等。另一方面要合理調配好理論教學內容。將與專業聯系較少且較難理解的純理論知識進行精簡壓縮,將與專業要求相關的知識列為重點教學內容,將一些簡單易懂的內容列為自學內容。教學過程中突出重點后,學生可以有針對性地科學分配學習時間,提高了學習效率。
(3)強化實驗教學,增強學習興趣
農學專業無機及分析化學實驗教學不僅要驗證和鞏固無機及分析化學的基礎理論,更要注重將化學知識與農學專業相聯系,注重對農學專業學生進行實驗科學基本技能的訓練,培養學生開展科學實驗的能力、嚴肅認真的科學態度和求真務實的工作作風。一是要加強基本驗證實驗的教學。按照教學大綱要求,落實好實驗內容、學時等要素。注重在實驗中培養學生的基本操作技能,加強對理論知識的理解和運用能力。二是適當增加趣味實驗。在基本驗證性實驗的基礎上,增設實用性和趣味性實驗,由學生自己查閱相關資料設計實驗內容,采集樣品,親手操作,并對實驗結果進行處理分析。例如,茶葉和松枝中Ca、Mg和Fe的鑒定,蔬菜、水果中維生素C的測定,雞蛋殼、酸奶中鈣、鎂的測定,土壤中有效磷的測定等實驗內容,既符合農學專業需求,也能較好調動學生的積極性,激發學習興趣,培養農學專業學生所需要的基本實驗操作技能和科學素養。
2教學方法與手段
(1)學生參與教學,培養多種能力
教學過程中,在突出教師主導地位的同時,注重學生在教學中的主體地位,讓學生真正參與到教學過程中,激發學生的學習熱情。在課堂上,對重難點內容,教師詳細講述。一般內容則根據老師分配的任務由學生自己講授,例如四大滴定法的應用實例。具體做法是首先由老師根據班級人數把班級學生分成若干個學習小組,各學習小組根據教學內容和老師要求開展討論,按照分工查閱文獻資料,閱讀文獻,消化資料,歸納總結,撰寫講稿,制作幻燈片,最后每個小組推選一名成員到講臺匯報該小組完成任務的情況,匯報后由其他學生和教師對匯報效果進行了評價,根據評定的結果對每個小組進行打分,作為平時成績的一部分[2]。該種教學方式改變了傳統教學模式中教師主宰課堂,課堂氣氛沉悶,學生被動聽課的狀況,激發了學生學習的熱情,培養了學生多方面的能力。一是加深了學生對分析化學在農業科學中應用的認識,二是鍛煉了學生查閱文獻資料和歸納總結的能力,三是提高了學生協作學習能力、組織能力、寫作能力、制作幻燈片的能力和語言表達能力。
(2)及時歸納小結,促進教學相長
在無機及分析化學的教學中,引導學生在按照教材逐節逐章學習的過程中,注重對學過的知識進行比較、分類、歸納和總結。例如,在學習酸堿滴定分析法后,及時歸納總結該滴定方法的原理、指示劑的工作原理、如何選擇指示選擇和應用范圍。學習完四種滴定分析法后及時對四種分析法進行分類比較,歸納總結它們的異同點。通過這種學習方法,達到引導學生整理、復習、鞏固教材知識,深化對課堂教學主題的理解和把握的作用,使得新知識具有更大的遷移價值,為后繼學習和運用它們奠定基礎。學生通過這種方法學到的知識,不再是孤立的知識點,而是由點連成線,由線織成網的知識結構。同時通過這種學習方法可以培養學生在分析解決問題時,透過現象看本質,抓住問題的關鍵。在教學過程中,教師也要對所講授的內容、所采用的教學方法以及教學的效果進行分析總結。例如,對教學效果較好的課堂進行總結,為什么會產生這種效果?如何設計教學內容?運用了哪些教學手段?采用何種方法調動了學生的積極性等。對教學效果較差的課堂進行思考,是錯誤地估計了學生的實際水平?是教學設計不合理?還是教學方法過于單一?將教學中成功的經驗和失敗的教訓及時記錄下來,日積月累,就會形成自己的教學風格,不斷提高教學質量。特別是對成功的教學進行小結,有助于教師摸索教學規律,總結先進的教改經驗。
藥物分析是化學制藥技術專業的一門主干課程,是學生進行后續課程學習及深造必不可少的重要基礎。在新形勢下,為了培養合格的化學制藥技術專業人才,要結合高職培養目標與專業特點,面向社會需求,進行藥物分析教學。筆者結合多年的藥物分析教學經驗,對化學制藥技術專業藥物分析課程的教學內容改革和教學方法進行了探討。
【關鍵詞】 化學制藥技術專業 藥物分析 教學內容 教學方法
Abstract:Pharmaceutical analysis is a trunk course in pharmaceutical engineering, which is an essential base for students to learn the following courses well and improve themselves further. Under the new conditions, in order to cultivate qualified pharmaceutical talents, teaching pharmaceutical analysis should be based on the specialty properties and society demand. Combined with teaching experience in pharmaceutical engineering, some notions on the rearrangement of teaching content and the conducting methods were discussed in the paper.
Key words:Pharmaceutical engineering; Pharmaceutical analysis; Teaching content; Teaching methods
隨著改革開放和科學技術的不斷發展,我國醫藥產業整體呈現高速發展勢頭,對具備豐富的理論知識,同時又具備現代化藥品生產技能,熟悉行業管理和運行過程,并能解決一定現場問題的技能型、復合型高層次制藥人才的需求也越來越迫切。高等職業技術院校化學制藥專業的設立及時地迎合了這種需求。化學制藥技術專業融藥物學、化學和工程學為一體,培養具備制藥工程方面的專業知識及化工生產工藝等方面的基本理論和基本知識,具備醫藥化學與化工實驗技能、工程實踐、工程設計方法的基本能力的技術應用型人才。藥物分析是化學制藥技術專業的一門主要專業課程,是制藥學科領域中一個重要的組成部分。
在高職教育飛速發展的今天,如何結合專業特點進行藥物分析教學,為培養合格的制藥專業人才,滿足社會需求奠定良好基礎,是我們藥物分析教師的一個共同目標。為此,筆者結合多年的藥物分析教學經驗,談談藥物分析課程的教學改革。
1 藥物分析課程特點
藥品不同于一般的產品,是用于防病、治病、診斷疾病、增強機體抵抗力的特殊商品。為了保證用藥的安全、合理和有效,在藥品研制、生產、供應以及臨床使用過程中都應該執行嚴格的科學管理制度,并采用各種有效的分析方法,對藥品進行嚴格的分析檢驗,實現藥品的全面質量控制。藥品質量控制是一項涉及多方面多學科的綜合性工作,藥物分析就是其中最重要的一個環節。藥物分析主要運用化學、物理化學或生物化學的方法和技術研究化學結構已經明確的合成藥物或天然藥物及其質量控制方法,也研究有代表性的中藥制劑和生化藥物及其制劑的質量控制方法,是一門研究與發展藥品質量控制的“方法學科”。在化學制藥技術專業教學計劃中規定設置藥物分析課程是十分必要的,它充分體現了化學制藥專業對培養學生具有強烈的藥品質量觀念的重視[1,2]。
藥物分析課程的任務,就是培養學生對不同于一般商品的藥品具備強烈的質量控制觀念,教會學生運用化學、物理化學或生物化學的方法和技術,研究化學結構已明確的化學合成藥物、天然藥物、中藥、生化藥物及其各種制劑的質量控制方法,使學生能勝任對藥物原料、中間體、工藝過程、儲藏、臨床使用全程控制藥品質量,并能研究、探索和解決藥品質量問題的一般規律、基本技能和最佳最新方法[3,4]。緊緊圍繞著藥品各個環節的質量問題,這就是藥物分析課程的特點。它是在有機化學、分析化學、藥物化學以及其他有關課程的基礎上進行學習的。
由于藥物分析課程的特性,也決定了藥物分析教學的獨特性,即涉及的內容繁多:藥物分析的基本理論、典型藥物的分析、制劑分析的特點與基本方法、生化藥物及中藥制劑的分析、藥典與質量標準的結合、藥品質量的科學管理、藥品質量控制中的新方法和新技術等等。在有限的課時內,讓學生掌握這些內容是不可能的,特別是高職院校,學生的基礎比較低,對一些高深理論知識難以理解。高職課程的教學要區別于藥學專業以及本科院校藥物分析課程的教學,要在有限的學時內讓學生掌握基本的理論知識和重要的知識點,又要突出實踐環節的重要性,這對教師的教學提出了比較高的要求。我們教研室在藥物分析教學過程中,根據學生的特點以及高職的培養目標,結合藥物分析課程本身的特點,做了以下嘗試。
2 教學探討
2.1 協調各相關課程關系,重新整合教學內容高職高專教育最近幾年發展非常快,大部分高職院校是由中專院校和普通專科院校的合并或者中專院校的升級而成,所以,對于高職類院校化學制藥技術專業的建設也還剛剛起步,大部分院校選擇的課程體系是相當于壓縮的本科。對于教材方面的建設,更是薄弱,大部分高職院校所選用的教材也基本上是本科院校用的教材。2000年我院藥物分析方面的教材選用的是供本科藥學類專業用的《藥物分析》。該教材對高職類學生來說,顯然不太合適;因此,2003年開始選用的是國家職業藥師資格考試應試指南《藥物分析》。高職類院校的畢業生,都要求有雙證,我們選用這教材,也是為學生以后考藥劑師打基礎。在教學過程中,我們并沒有按照教材的內容照本宣科,而是根據學生的特點,對教材進行了適當的處理,對教學內容進行了整合。
根據筆者的教學經驗,對該課程教學內容的整合有這樣的建議:首先,在課程安排時間上,有機化學、無機與分析化學、藥物化學應該先于藥物分析(而藥理學、藥劑學等課程要安排在藥物分析課之后),因為學習藥物分析需要應用到這些課程中的一些基本原理、概念和方法,這種安排有利于學生對藥物分析知識的理解和掌握;其次,在教學內容上,可以把與上述課程重復的瑣碎知識點直接從生化中刪除,不必重復講授,這樣既節省了教學時間,簡化了教學內容,又達到了教學目的。
2.2 根據高職學生特點,適當調整教學內容順序由于教材涉及的內容知識點多,比較瑣碎,學生比較難掌握。高職學生本身基礎就比較差,課時比較少,因此,突出教材的重點就特別重要。我們采用的是打破教材的章節順序,歸類講解。將論述藥品真偽鑒別、純度檢查和含量測定的基本規律放在一起講,讓學生系統掌握藥品質量檢查的一般方法;將生化藥物及中藥制劑的分析方法以及制劑分析基本知識技能等基本理論放在一起講;對于類藥物,把其分析方法歸納成一條主線,即:藥物類別——結構特點——鑒別方法——含量測定——雜質分析——典型事例——實際應用,把重點章節的主要內容穿成一串,這樣,學生的思路比較清晰,學和記都比較容易。
2.3 根據學生特點,更新教學方法教學方法的改革主要是改變單一的以課堂講授為主要途徑的傳統教學方法,取而代之的是適合課程特點的各種教學方法,使學生真正從書本和課堂上解放出來。傳統教學模式幾乎都是“填鴨式”教學,只強調教師的“教”,忽視了學生“學”的個體差異及主體作用。這種教學方式導致師生雙方缺少交流,教與學兩者相互脫節,重教輕學,重理論輕實踐。按照這種教學模式,要達到高職的培養目標幾乎是不可能的。高職培養要求學生具有獨當一面的能力,具有把科學技術、圖紙轉化為產品的能力等。高等職業技術教育對學生的專業技能主要通過專業課、實踐課來培養。因此,對于高職專業課程教學方法的改革就顯得非常重要。多年的教學實踐證實,啟發式與討論式教學相結合的方法非常適合藥物分析的教學。
啟發式教學即以“學為主體、教為主導、發展智能”為原則,在教師指導下,充分調動學生學習的主動性,激發學生的興趣,訓養學生獨立思考、解決問題的能力。學生都比較討厭學習枯燥、抽象的知識,喜歡時尚、挑戰自我,對能引起他們好奇心、興趣的內容格外青睞,所以在教學時,采用啟發教學手段,可以取得良好的教學效果。采用啟發式教學,最主要的就是教師提問,要科學嚴謹、梯度適當、新穎活潑、舉例典型、討論性強。例如,巴比妥類藥物的分析,老師就可以提出:從物質的結構上分析,巴比妥類藥物含量測定的方法有哪些?為什么可以用標準堿溶液直接標定等等,通過問題的提出,使學生在課堂上能夠集中注意力,有效提高授課效率。
討論法和啟發式教學模式經常結合在一起使用,討論式教學更重視師生的交流,老師在課堂上主要是引導,啟發學生的思維,而學生才是課堂的主角,教師應該積極調動學生的積極性,通過問題的提出,讓學生積極討論,最后老師進行歸納總結,即對教學內容的重點、難點以及討論中出現的問題加以條理化,以加深學生對重點知識點的理解與記憶。通過這種教學模式,有利于培養學生的思維能力,更有利于培養學生的綜合素質。
2.4 先進教學設備與傳統教學方法的結合藥物分析課程最大的特點是知識點多,涉及到的分析方法既包括化學分析法,更多的是儀器分析,例如,藥物的一般鑒別實驗,其鑒別方法就包括化學鑒別法、光譜鑒別法和色譜鑒別法。對于化學鑒別法,由于學生已經學過有機化學以及分析化學,根據藥物結構的特點,采用適當的方法鑒別,通過講解和板書,學生一般都很容易接受。對高職學生來說,光譜鑒別法以及色譜鑒別法屬于儀器分析,分析的原理、儀器的構造和使用,有一定的難度,而我們高職的培養目標是高級應用型人才,所以,對于儀器方面的分析,只要求掌握使用的原理以及使用方法。對于圖譜,對照書講解效果很差,我們一般采用多媒體教學。多媒體教學具有信息量大、直觀、圖聲俱全等優點,例如,對于水楊酸類藥物的分析,將紫外吸收圖譜和紅外吸收圖譜通過幻燈片講解,對于特別基團的特征吸收峰的講解就容易得多,學生也更容易接受。
雖然多媒體教學有很大的優勢,但它不能代替傳統的板書教學模式,它只是傳統教學模式的重要補充。“寸有所長,尺有所短”,媒體總是處在被支配的地位,它是教師教學活動的輔助設施,不能反客為主,我們為了教學而使用它,并不是為了使用它而教學。多媒體教學應立足于傳統教學資源,充分發揮教師的人格力量和榜樣力量,教學活動只是一個過程,重要的是教學效果,多媒體教學必須服從于提高教學效果的要求[5,6]。因此,是否使用多媒體,應取決于課堂教學的內容,要根據上課內容進行傳統板書與多媒體教學的合理結合,從而達到預期的教學目的,取得良好的教學效果。如,講解水楊酸類藥物含量的測定方法,在講酸堿滴定法特別是兩步滴定法時,有關操作的要點,標示量百分含量的計算,如果用多媒體教學,效果就不太好;而對于高效液相色譜法測定含量的講解,單憑傳統板書加上老師的講授是很枯燥,很難講解清晰的,學生也很難理解,如果能夠配上圖譜,教師一邊播放多媒體,一邊講解,則能取得神奇的效果。
總之,教學沒有固定的模式,藥物分析教師要善于根據社會需求、專業特點、學生情況,結合《中國藥典》,合理地設計、調整、更新藥物分析學科的教學內容,采用靈活多樣的教學方式,在實踐中不斷積累經驗、摸索和改良教學方法,提高藥物分析教學質量,跟上現代藥物分析前進的步伐,為培養出21世紀的高級應用型制藥工程專業人才奠定良好的基礎。
【參考文獻】
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關鍵詞:分析化學實驗;實驗教學;工科院校
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)03-0223-02
分析化學及其實驗課程是重要的基礎化學課程,旨在培養學生定量分析的基本思維和進行定量分析的基本操作和動手能力,在以化學專業為基礎的非化學專業中,普遍開設了分析實驗課程,擔負著培養和訓練學生掌握分析技能和操作規程的責任,還對分析化學理論知識的深化起到極其重要的作用[1]。分析化學實驗教學中,要求操作規范、計算準確、結果可靠合理,并且能夠對分析結果進行評價,其目的是培養學生“量”的概念,培養學生分析問題和解決問題的綜合能力[2,3]。在工科院校的分析化學實驗教學中,往往也存在一個教學大綱,不同專業一刀切的現象,由于不同專業的學生基礎情況不一樣、且對教學目標的要求也不一樣[4-6],這樣就給教學帶來各種弊端。
一、工科院校開設分析化學實驗的專業特點
以昆明理工大學為例,分析化學實驗教學的專業包括化學、化工、冶金、材料、環境、食品、生物、制藥、醫學、建材等專業,這些專業對分析化學實驗的要求各不一樣,冶金和材料專業偏向于金屬離子的分析和應用,環境和化工偏向于水體分析和應用,醫學和建材專業要求相對較低,化學專業要求相對全面。從學時分布來看,化學專業一般64學時,環境專業48學時,冶金、材料專業32學時,化工、生物、制藥24學時,而建材、航空等專業一般16學時,從學時的分布大體也能看出各自專業對該實驗課程的要求和目標。從學生的基礎情況來看,冶金、材料、環境、建材等專業的學生基礎相對較好,但由于各自專業和化學實驗學科相差較大,學生表現出的主觀能動性相差也較大。因此,工科院校不同專業開設分析化學實驗課程還需要考慮學生的基礎以及實驗課程與專業的銜接。
二、工科院校非化學專業分析化學實驗教學中存在的問題
1.實驗內容單一、枯燥、陳舊。分析化學實驗的教學內容簡單、單一,除了常規的操作練習外,基本是驗證性實驗,如酸堿滴定、水中總硬度的測定、食醋中總酸度的測定等,教學內容陳舊,不利于調動學生的積極性和主動性,學生基本只需要預習、聽課、按流程操作,就可以得到考評分。而對于一些分組性的實驗,如分光光度法測鐵、選擇性電極測定水中微量氟、電位滴定法測定溶液中的氯離子等實驗,通常多人分成一個小組,少數同學甚至沒有參與到實驗操作中。這樣的情況使得部分學生難以主觀積極參與,有時甚至連目標都不清晰,這些都不利于完成基本的教學目標,更難達到培養學生的思考能力和創新能力。
2.學生操作能力差、照方抓藥。分析化學實驗的操作是有嚴格的規范,學生需要提前預習各項注意事項,在實驗課中鍛煉。但很多學生學習時重理論、輕實驗,操作能力差,甚至連基本的儀器都不認識、沒見過,在實驗過程中只能照方抓藥,變成了完成任務、演練一遍,難以達到預期的實驗教學目標[7]。這也表明了學生提前的預習工作不到位,思考問題也不全面,只好按照老師的演示實驗進行操作,或者模仿身邊同學的操作進行,實驗中難免出現各種錯誤。
3.教師的教學模式程式化。對于工科院校的學生,開設分析化學實驗課程,量大面廣,實驗教師的工作量巨大,教學過程難免程式化,包括既定的教學方法、教學過程、考評制度,實驗教師也難以個性化的提出新的教學方案。學生也會以現有的考評制度為導向,盡量爭取更高的分數:認真寫好預習、做好記錄、按部就班的完成實驗、進行分析和總結,但這樣完成任務式的過程,失去了實驗課堂的真正意義。
三、提高工科院校非化學專業分析化學實驗教學效果的有效手段
1.結合專業特點施教。工科院校非化學專業分析化學實驗教學不同于化學專業的教學情況,不僅基礎不一樣,而且對實驗內容的要求和側重點也不一樣,任課教師需要對教學大綱吃透的基礎上,了解各教學班級的特點和專業要求,從而在課程講解中抓住學生的興趣點和專業的結合點。例如:冶金專業的學生對金屬離子的準確滴定法十分感興趣,可以引導他們進行方法學的對比,包括原子吸收光譜法、原子發射光譜法、離子色譜法、重量法等,這樣可以引導他們課下做大量的文獻調研和比對,課上可以和教師進行交流;食品專業的學生對食醋中總酸度的測定十分感興趣,教師可以引導學生深入分析測定的酸的種類,以及如何對各種酸進行定性和定量。這樣的深入引導,不僅加強了學生的學習興趣,還讓學生進一步明白實驗科學解決實際問題的重要性。
2.理論與實驗相結合。分析化學實驗的很多實驗內容需要理論課內容的支撐,然而部分學生在理論課中學得并不扎實,對實驗的理解就變得困難,如果老師不正確地加以引導,教學的效果會適得其反,如果合理加以溫習鞏固,則會事半功倍。例如,鋅鋁混合離子的分步滴定實驗中,很多學生難以明白分步滴定的條件,也就是為什么可以分步滴定,實驗老師應該簡要而系統地介紹金屬離子分步滴定的條件、鋅鋁混合離子的分步滴定條件的控制,以及實驗中如何考慮細節問題,這樣的引導,不僅讓學生明白了實驗的內容和操作細節,還反過來鞏固了配位滴定的理論內容,并且兩者互為促進,強化學生對知識的理解和掌握,也做到了理論聯系實際和學以致用。
3.更新實驗教學內容。目前,分析化學實驗教材的版本眾多,很多學校甚至還有自己的實驗講義,但對于工科院校而言,應該適時更新實驗教材,不能只采用一種教材用到底。科學研究的發展速度很快,且各種新穎的成果很容易從圖書館下載獲得,因此,我們應該結合實際情況,將一些最新的科研成果編入到實驗教材中,讓學生可以自己動手進行實驗,同時也接觸到較為新穎的知識。例如:最近幾年出現的牛奶中三聚氰胺事件,是否可以考慮采用分析化學的實驗方法進行測定呢?基于這樣的社會背景,一定能夠調動學生投入實驗的興趣。再比如,采用絡合滴定法測定鈣離子,是否可以考慮測定雞蛋殼中的鈣離子呢?雖然只是更換了測定樣品的種類,但學生的興趣大增,實驗也會收到意想不到的教學效果。還有食品的有害色譜添加劑測定問題、地溝油的分析測定問題,這些都是很好的實驗題材,應該適時地進行整理,并寫入到實驗教材當中。此外,采用多種不同的分析方法對同一測定內容進行比對分析,例如:鋅鋁混合溶液的測定方法,可以采用選擇滴定法,也可以采用重量分析法,也可以采用離子色譜法進行分析,然而,在實驗過程中,難以突破現有教學內容和模式,新的教學內容和方法也難以得到應用。
4.實驗教學中加強交流。工科院校非化學專業的學生,對分析化學實驗課程的理解和要求與化學專業的學生是不一樣的,且學生的化學基礎薄弱。實驗過程中,學生會存在操作緊張、擔心失誤等情況,教師應給予鼓勵和正確引導,提出問題盡量不要針對個人,個性化的問題盡量單獨輔導,直接示范操作;鼓勵學生膽大心細,遇到困難或問題先獨立思考,學會討論、交流,確實不懂再請教老師。此外,實驗課程開始前,老師對學生進行調查、了解預習情況,詢問存在的困難,然后集中進行解答;實驗過程中,注意觀察班級的整體情況,對于共性的問題應該及時強調;實驗結束后,應該關心學生取得的收獲與得失,而不僅僅是給出一個分數或評價。這樣的指導過程更容易讓學生接受,同時消除了學生的各種擔心和顧慮,也使得師生的溝通交流更加順暢和諧。
5.開設公選課,強化自然科學通識課程的重要性。工科院校非化學專業的學生對化學課程的興趣不濃是一個共性問題,如何提高學生的認知、強化學生的興趣是教師應該努力的方向之一,開設公選課,以自然科學通識課程的形式讓學生多方位、深層次的了解化學學科知識,是十分有效的方式。例如:在化學通識課程中介紹有關諾貝爾化學獎、廣受關注的食品安全問題和常識、體育競技中的禁用興奮劑、艾滋病病毒與藥物、海洋環境與海洋資源化學、化學武器、化學在刑事偵查中的應用、煙草化學、中藥化學等。這些與化學相關的課題,學生不僅充滿了興趣,有些還與自己的專業知識具有相關性,學生接觸了這些有趣的化學知識后,自然而然的對化學學科充滿了好奇和興趣,為今后再深入學習化學課程打下良好的奠基,這樣的強化方式遠比老師的說教有效得多。
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關鍵詞:分析化學;教學改革;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)23-0099-02
分析化學作為化學學科中的一個分支,曾是研究化學的開路先鋒,它對元素的發現、原子量的測定等化學基本定律的確定,礦產資源的勘察利用等,都做出重要的獻。在食品工程、食品質量與安全等工科專業的課程設置中,分析化學同樣是一門重要的專業基礎課,旨在培養學生“定性”和“定量”分析的科學理念,并且通過分析化學中四大平衡理論和光、電、色等分析手段的學習,掌握分析化學中的基本實驗技巧和實驗設計方法。隨著分析方法和技術的發展,分析化學已從單一的化學學科分支,逐漸與食品、材料、物理等學科交叉,呈現豐富的學科融合特點。尤其是在食品質量與安全問題日趨嚴重的今天,分析化學的實驗技術和方法越來越多地滲透到食品危害因子的分析檢測中。然而,食品專業的分析化學課程仍然停留于基本方法的講授,無法和最新食品質量檢測的新技術和新方法銜接,部分學生無法形成完備的分析檢驗理念。因此,在新時期抓好食品專業分析化學課程改革,提高教學質量,對于落實學校“做精品本科,打造一流學科”戰略具有重要意義。
一、明確教學目標
上海理工大學的食品學科研究始于20世紀80年代開展的食品冷凍冷藏、凍干研究,迄今已有三十年的歷史。由于創新性地提出并實施了多種食品的超快速冷卻技術,在國內具有較大的影響力。深厚的工科背景積淀,使得我校是國內較早開始食品供應鏈質量控制系統研究和較早開始食品安全檢測用生物傳感器開發的高校。這十幾年來,上海理工大學的食品質量與安全專業立足上海,根據本校的教學優勢與特色,已形成了以“食品基礎知識”、“分析檢測技術”和“科學管理”為核心的三大專業課程體系,并分別從課程實驗技能、專業綜合實驗、專業能力訓練和專業實踐大平臺建設等4個方面入手設置了相應的實踐環節,全面培養學生實際解決問題的能力。由于我們是理工科院校,工程的大背景較強;同時在專業研究方面,我們是國內較早開始冷鏈食品質量控制系統研究和較早開始食品安全檢測用生物傳感器開發的高校,并已經取得一些高水平的研究成果。另外,本專業所屬學院――醫療器械與食品學院,是由國家食品藥品監督管理局下屬的唯一的一所高等學校衍生發展而來的,有著較深厚的行業優勢。這些都為我校食品專業形成自己的特色與優勢奠定了堅實的基礎。正因為如此,在對食品質量與安全本科專業規劃發展和定位時,我們以冷鏈食品生產流通中關鍵環節的控制、食品安全快速檢測、食品安全信息化管理為重點和自己的特色。在此基礎上如何優化我校食品專業的分析化學課程設計,如何使得分析化學這門專業基礎課服務于食品等工科院校專業的應用型方向。我們認為需要從以下幾個方面著眼:首先,針對學科現有的資源,在分析化學課程的教學設計上應結合食品質量與安全專業的技能需求,突出分析化學中儀器分析部分的原子吸收,氣相、液相色譜,紫外―可見分光光度計等大型儀器的工作原理和操作技巧,淡化電化學等食品分析檢測中使用受限的技術方法。其次,不斷豐富分析化學課程的教學內容。隨著分析技術的革新,分析儀器的換代升級,越來越多的新方法和新技術被采用到食品質量安全評價指標的檢測中。給學生講授新的分析方法,不僅是對已有知識的綜合運用,更有助于工科學生了解行業的需求、明確專業的發展方向。
二、豐富教學手段
農產品質量檢測專業是培養具備指導綠色無公害農產品生產的基礎理論知識和技能,熟練掌握農產品質量控制與管理、農產品質量檢測、質量檢測儀器的使用、相關法律法規和質量標準等方面的知識與技能,能獨立從事本專業工作的高級應用型人才。化學分析是筆者學院質檢專業一年級下學期開設的一門專業基礎課,通過化學分析實驗課的學習,不僅要培養了學生嚴謹的實驗工作作風、實事求是的工作態度,而且要注重培養學生的動手操作能力及綜合運用知識的能力,為后續開設的農產品質量安全檢測技術、食品理化檢驗技術、飼料分析與檢測技術、農產品生產環境檢測等專業課實驗打下一個堅實的基礎。
1 讓學生參與實驗準備,激發學生學習實驗技能的積極性
讓學生從藥品的選用、藥品用量的計算,到試劑的配制、試劑瓶的分發等各個環節參與整個準備過程。
先由學生根據實驗內容寫出實驗藥品、儀器以及配制方法和步驟,教師檢查后予以實施。如配制20%的硫酸溶液500 mL,計算時需要量取質量分數是98%、密度是1.84 g/mL的濃硫酸多少毫升?由于參加準備實驗的每個學生都有任務,一個學生未完成準備工作就會導致整個實驗無法進行,這就激發學生去學習、去思考,從而提高他們的積極性。
2 重視實驗過程
2.1 實驗中該“粗”時則粗,該“細”時必須細
所謂“粗”“細”指的是必須準確把握“量”的概念,知道什么時候可以近似操作(粗),什么時候必須準確操作(細)。如配制1 000 mL,0.1 mol/L的HCl待標定溶液,可近似操作(粗)完成,用量筒量取一定體積的HCl,然后加蒸餾水稀釋至1 000 mL;而學生用吸量管準確量取一定體積的HCl,用膠頭滴管定容至刻度線,這樣做就延長了實驗時間。再如水中氯離子含量的測定,準確吸取100.00 mL水樣于錐形瓶中,必須準確操作(細)完成,用移液管或吸量管準確量取水試樣;用量筒量取水樣就給實驗帶來了誤差。
2.2 操作要細心、耐心,不能有“差不多”“將就”的思想
用移液管或吸量管量取溶液時,調整管內溶液凹液面恰好與刻度線相切,有時不是高一點就是低一點,學生兩三次不成功后就會沒有耐心,覺得差不多就行了;在滴定過程中滴定速度控制不好,滴定終點過量半滴、一滴,將就記錄該數據。要想杜絕這些思想的存在,就要求學生實驗時多訓練這些項目,且要細心、耐心地完成,達到熟能生巧。
2.3 教師嚴格管理、巡回指導
實驗過程中將學生分為幾個小組,每組2~3人,指定小?M長,在時間允許情況下每人都可操作一遍,如時間有限,則由團隊協作完成,由小組長負責。通過巡回指導及時發現學生不足之處并加以引導,對操作不規范的學生耐心細致地講解、示范,使每個學生的操作都達到規范要求,對實驗結果評價不太好的學生可提醒重做補充數據;指導中記錄學生的實驗表現、實驗數據,實驗數據經教師簽字后學生才能離開實驗室,批改實驗報告時認真對照學生的實驗數據,防止學生篡改、抄襲數據,讓學生在化學分析實驗課中養成尊重實驗數據、嚴謹的實驗工作作風、實事求是的工作態度。
3 以技能大賽評分細則為參考,加強技能操作考核
為提高高職學生的實驗操作技能,國家推出了職業院校技能大賽。通過大賽,不僅使學生的操作技能得到了提高,也達到了以賽促教、以賽促學的目的。以全國職業院校技能大賽“工業分析檢驗”賽項中化學分析部分評分細則為參考,制定以下考核內容(見表1、表2、表3)。
實驗時,學生常采用“去皮”操作用增量法和減量法進行稱量,技能大賽采用的是差減法稱量,因此電子天平使用考核時,3種方法都應考核,促使學生平時稱量時多練習。每組考核結束后要及時點評,讓學生知道自已操作不規范或失誤的地方,以便于在后續實驗中加以糾正和注意。
關鍵詞:無機及分析化學實驗;教學改革;教學質量
無機及分析化學課程通過對無機及分析化學基礎理論的系統學習,對分析化學實驗操作技能的扎實訓練,培養學生分析能力、實踐能力和創新能力,幫助學生養成嚴肅認真的科學態度和良好的工作習慣,為后續專業課程的學習(特別是專業實驗)打下堅實的基礎。因此,無機及分析化學課程在農學專業應用型人才培養中具有舉足輕重的作用。而實驗教學部分又是無機及分析化學課程的核心,實驗教學質量直接影響課程在專業人才培養過程中作用的發揮。
一、農學專業無機及分析化學實驗教學過程中存在的問題
無機及分析化學課程是農學專業重要的專業基礎課,但是就目前來看無機及分析化學實驗教學過程中仍然存在一些問題,具體包括:第一,實驗項目相對獨立,缺少綜合性、設計性實驗,與學科前沿結合不緊密。目前所開設的無機及分析化學實驗主要還是單個的驗證型實驗項目,各項目間缺乏緊密聯系,基本沒有綜合性、設計性實驗項目,與學科前沿結合不緊密[1],對學生實踐能力和創新能力的培養十分不利。第二,課程實驗與專業實驗結合不緊密。目前的分析化學實驗項目大多是一些傳統的實驗項目,雖然在學生實驗操作技能訓練上并不存在問題,但與后續專業實驗結合不緊密,不利于學生專業邏輯思維訓練[2]。第三,學生操作不規范,實驗結果誤差大。學生對滴定管、移液管、容量瓶等基本分析儀器的使用不規范,主要表現在:儀器讀數方法不正確、儀器操作不規范、溶液使用前不標定、儀器交叉使用導致污染的情況時有發生。這些問題的出現一是由于學生缺乏對實驗操作的規范訓練,實驗過程中普遍求快不求精;二是學生還停留在化學反應的基礎上,沒有建立起“量”的概念。第四,實驗數據記錄不規范,結果分析不到位。學生在實驗過程中普遍不重視原始實驗數據的記錄,如滴定分析時沒有滴定前后讀數的記錄而僅有滴定體積的記錄;數據記錄小數點后位數不規范。此外,雖然課程中專門學習了誤差分析方法,但學生對實驗數據的分析還普遍停留在取平均值的基礎上,很少有學生進行規范的誤差分析。
二、提升農學專業無機及分析化學實驗教學質量的幾點建議
經過上述分析和研究,找出問題,提出了以下幾個建議,希望對教學質量的提升有幫助。第一,加強實驗課程設計,著力培養學生實踐能力和創新能力。打破傳統實驗教學每個實驗相對獨立的模式,加大綜合性實驗、設計性實驗的開設力度,通過合理設計將原本獨立的實驗串聯起來,同時引導學生自主設計實驗,每組實驗都讓學生完成從試樣的采集、處理到分析檢驗、拿出實驗報告的全過程,真正提高學生分析解決實際問題的能力。將分析化學實驗與農學專業后續課程實驗聯系起來提升課程的銜接度,培養學生專業邏輯思維,讓學生學會用分析化學的方法去解決專業問題,為后續專業課程的學習打牢基礎。第二,強化基本功訓練,強化“精準”的概念。在實驗過程中對分析化學基礎操作進行反復訓練,及時指出并糾正學生操作過程中存在的問題。對學生平時實驗操作進行嚴格考核,將考核成績納入期末成績評定,以提高學生對規范實驗操作的重視度。在理論教學和實驗教學中反復強調精確度和準確度的概念,要求學生掌握提高分析結果精確度和準確度的方法,在學生頭腦中建立起“量”的概念。第三,對實驗結果記錄和分析提出嚴格要求,培養學生嚴謹的科學態度。實驗數據的記錄和實驗結果分析不僅直接影響實驗結果的準確度,更對學生科學態度和專業素養的培養具有重要作用,規范的實驗數據記錄和實驗結果分析有利于培養學生嚴謹的科學態度和良好的專業素養。第四,建立開放的專業實驗平臺,為學生自主學習創造良好條件。學生要掌握扎實的實驗操作技能僅靠實驗課內訓練是不夠的,因此建立開放的農學專業實驗平臺為學生課后自主開展實驗操作訓練、開展創新實驗和大學生科研項目提供支持十分必要。這不僅有利于培養農學專業學生實踐動手能力,更有利于學生創新能力的培養。
三、結語
為充分發揮這門課程在專業人才培養中的作用,在實驗教學過程中,教師應在做好課程設計的基礎上,對學生提出嚴格要求。強化學生基本功訓練,加強對學生實驗過程的指導和考核,積極為學生自主學習創造良好條件,著力培養學生嚴謹的科學態度,提升學生實踐能力和創新能力,為后續專業課程的學習提供有力支撐。
參考文獻:
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[關鍵詞]物證分析 雙語教學 課程體系
雙語教學是國內各高校普遍開展的一種教學模式,教育部早在2001年就提出要大力推廣雙語教學,在高等學校中要有5%-10%的課程用外語進行授課。可見,雙語教學是高等教育與國際接軌的必然趨勢。物證分析課程是公安院校法化學專業的一門必修課程,課程目標是使學生掌握各類物證的定性和定量分析技術,為案件偵查和訴訟提供科學證據。物證分析技術中涉及化學、物理、生物和醫藥等多學科知識,英美等發達國家的法庭科學成果一直以來都處于國際領先水平,可以為物證分析公安實戰工作提供借鑒和參考。通過物證分析雙語教學的實施,不僅能夠使學生掌握不同種類案件物證的理化分析技術,還能夠培養學生閱讀英文專業書籍和文獻、正確理解英文原著的概念與理論含義的能力,強化學生對國際專業前沿的關注,使學生掌握法化學專業英語知識的同時,學會英文學術論文的撰寫規范。筆者在多年教學實踐經驗的基礎上,從教材選編、教案設計、“建構性互動式”教學模式構建等方面探討了物證分析課程的雙語教學課程體系的建立問題
一、教材編選
選擇適合物證分析專業特點和我國公安實戰需求的雙語教材是保證雙語教學質量和教學效果的基礎。國外原版教材和英文專業文獻既有詳盡的專業理論知識,通常還配以各種典型案例,實用性較強,可以作為編選教材的素材。筆者通過查閱大量英文原版教材和英文文獻,并考慮與其他課程的銜接性,從中節選知識內容進行編輯和完善,建立物證分析課程的雙語教材。本教材主要包括緒論、物證提取技術、炸藥物證、射擊殘留物、聚合物類物證、纖維物證、油漆物證等十章內容。緒論部分主要介紹基本概念、物證種類和物證分析主要技術方法,其它章節將分別針對不同種類物證講解理化分析的具體技術方法和典型案例。通過物證分析雙語教材的使用,既可以有助于學生學習物證分析基本概念和理論,還可以使學生掌握不同種類物證的理化分析技術方法。通過對案例的分析,能提高學生分析問題、解決問題的能力,使學生能夠把所學的知識應用于公安實戰,培養學生理論聯系實際的能力,實現應用型公安人才的培養目標。
二、教學內容設計
教學內容的設計和實施,需要根據物證分析課程特點和教學目的進行。教學內容主要包括物證分析專業詞匯、基本概念、理化分析方法和典型案例等。其中,物證分析專業詞匯主要由物證名稱、常用分析方法名稱、常用分析儀器名稱、常用法律術語名詞和行業術語的縮寫等構成。在教學過程中專業詞匯、物證分析概念和理論知識等內容需采用英文原文講授,若學生的英語水平有限,理解上存在困難,可適當結合漢語進行講解;分析技術方法內容的講授主要采用以英文為主的講述方式,使學生掌握各種儀器、化學試劑、計量單位等的準確英文名稱,從而培養學生閱讀英文專業文獻能力,初步掌握撰寫外文學術論文的基礎知識;典型案例部分可以采用以漢語為主,英文為輔的方式進行講授。
三、教學模式構建
【關鍵詞】高職 應用化工 分析化學實驗 改革
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)11C-
0157-02
分析化學作為高職應用化工專業中的一門基礎課程,與該專業主要課程緊密聯系在一起,如合成的化工產品需用到分析方法來分析其質量好壞。分析化學實驗教學的質量直接影響到學生操作技能的培養,探索一條切實可行的教改之路,使高職應用化工中的分析化學實驗更好地適應行業發展的需要,顯得尤為重要。因此,為滿足當前社會對專業技能型人才的需要,必須對分析化學實驗進行改革,才能使學生更好地掌握專業技能操作。本文就應用化工專業在分析化學實驗教學中存在的問題進行論述。
一、高職高專應用化工專業分析化學實驗教學存在的問題
(一)學生的認知存在問題
眾所周知,高職院校一般培養的學生都是直接跟就業掛鉤,應用化工專業的學生一般很少從事分析專業的工作,所以很多應用化工專業的學生根本不重視分析化學,特別是分析化學實驗教學,覺得那應該是分析專業學生學的,對自己沒有多大用處,從一開始就對分析化學及實驗這門課程有排斥心理,在學習的心態上沒有加以重視。
(二)沒有專門的課本,一般都是跟分析專業使用相同課本
開設分析化學及實驗的目的是為了給應用化工的專業學習和研究加以輔助,便于學生能更好地掌握相關的專業課程及提高技術。對于應用化工專業的學生來說,要求與分析化學專業的學生是不同的,而現在的課本對不同專業的學生沒有加以嚴格的區分,導致對應用化工學生的教學沒有抓到重點。例如,分析化學中的某些實驗對應用化工專業的學習沒有多大的作用,在以后的工作中也應用不到,所以很有必要根據我校學生的實際情況,編寫一本適用于我系應用化工專業學生使用的分析化學實驗課本。
(三)學生基本不提前預習實驗內容,實驗報告應付了事
由于學生基礎不好,學生基本上都沒有預習的習慣,上課了就拿著課本到實驗室,到底今天要上什么內容不知道,要做什么實驗也不清楚,甚至老師講完了,他們也一知半解,不懂要做什么,怎么做。而對于實驗報告,抄襲較嚴重,沒有絲毫的改動。
(四)部分老師不負責任,上課時照本宣科
某些老師墨守成規,沒有結合社會新的需求,去對課程的教學進行相應的改變,使學生的學習不能適應社會的發展。例如,某些老師即使明知有些內容不合適,也懶得去理會,覺得上完課就完成了任務,對教學的質量及結果沒有認真反思。所以他們不會去認真篩選合適的教學內容,更談不上對分析化學實驗課的教學進行改革。
(五)考核制度存在缺陷
對于老師和學生在分析化學實驗課上的考核制度也存在缺陷,沒有相應的制度對老師和學生進行考核。基本上只要學生上課沒有缺席,實驗報告按時交了,都會通過此門實驗課程。至于是自己完成還是復制他人的報告,沒有采取嚴格的考核措施。這樣做的結果,致使很多學生不愿意去動手,坐享其成,分享別人的實驗成果。老師方面,教學內容是否合理,是否因材施教,教學質量如何,都沒有提出相對應的考核機制,造成部分老師產生不負責任的心態。
二、高職院校應用化工專業分析化學實驗教學的改革
針對上述存在的問題,對于如何提高應用化工專業學生的分析實驗操作技能,通過技能加深對理論基礎的理解和記憶,為以后專業課程的技能操作學習打下堅實的基礎,我們從以下方面進行了教學改革。
(一)編著適合我院應用化工專業學生的分析化學實驗課本
作為高職院校的學生,整體素質不高,學生水平參差不齊,且既有文科生又有理科生,跟本科院校的學生差別甚大,所以在分析化學實驗教學上有很大的不同。要培養學生養成自己分析問題和解決問題的能力,首先就必須有一本適合我院應用化工專業學生學習的分析化學實驗課本,根據自身的實際情況,量體裁衣,最終確定把無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗整合成一本適合我院應用化工專業學生學習的基礎化學實驗課本。這樣既優化了教學內容,提高學生的學習熱情及興趣,又便于學生更好地掌握相關的知識,將所學的知識和操作技能應用于應用化工的專業課學習,學生學習的整體水平得到提高。同時,對以后的工作也是益處良多。
(二)強化技能訓練
我們通過一些基礎性技能操作的演示,來規范學生的操作,然后讓學生親自動手實踐,從而掌握一些常用的基礎技能操作。例如,在教學中采取循序漸進的方法,先讓學生學習和掌握天平的使用,然后是溶液的配制,移液操作,滴定管的使用等。對于天平的使用是讓學生先稱一個固定物體的質量,例如,一把鑰匙或者一個稱量瓶蓋等,然后是固體礦樣的稱取,最后是減量法訓練。對于溶液的配制,我們是讓學生先配制一些常見溶液,如100mL 0.1mol/L氫氧化鈉溶液的配制,100mL 0.1mol/L鹽酸溶液的配制等。對于移液操作,最初讓學生移取一定量的自來水,熟練后再量取一定體積的酸或堿液進行滴定操作。滴定操作中主要是讓學生進行酸堿滴定訓練,熟練之后再進行一些簡單項目的分析操作。
(三)實驗成績的考核
不能再沿用舊的考核制度,否則就不能讓學生有危機感,從而不能掌握好分析化學實驗這門課程的動手操作技能。要想學生真正掌握好這門基礎技能,必須要改變考核方式。首先,每天的考勤是必須的。其次,每次的實驗報告也是必須要完成的,但是內容必須跟自己動手的情況一致。除此之外,還必須進行抽查考核,每次隨機抽取一定的學生,然后要求獨自動手完成相應實驗的操作。以此促進學生的動手積極性,從而使他們的基礎技能得到快速提高。
(四)完善教師的考核
教師的考核制度應該完善,只是單純以上沒上完課作為考核的唯一依據是不可取的,對學生也是不負責任的。首先,由所教班級的學生給老師評分,他們是最有資格評價的人。其次,由所在系部教研室的老師互評,大家都在一起上課、討論問題,彼此是最了解的。然后再綜合平時的一些聽課記錄、考勤等給出一個合理的評分。
(五)實行開放性實驗室
因為實驗室都涉及到實驗藥品,所以一般情況下只有在實驗課的時候才允許進實驗室,這對學生的基礎技能訓練是很不利的。課堂實驗教學時間是很有限的,每個學生動手的時間不多,要想熟練掌握動手操作技能,就必須利用其他課余時間,否則就不能很好地掌握每樣儀器的操作,更不要說熟練操作。要解決這個問題就必須實行開放性實驗室,給學生更多時間更好更充分地進行技能操作。
(六)充分運用多媒體教學手段
在講解基礎技能操作的同時,可以合理運用多媒體教學,通過視頻讓學生能夠對實驗操作有視覺上的了解,同時又可以通過對比找出自己的操作錯誤。運用多媒體教學使實驗教學更生動、更直觀,而且學生的興趣更大,對于技能的掌握也更牢固。
高職院校應用化工專業的分析化學實驗課程的教學改革,需要我們在教學實踐中去不斷地探索與嘗試,總結和完善,需要廣大師生的積極參與和關注。通過教學實踐的改革,逐步探索出一套行之有效的,適應學生和社會需要的教學方法。只有這樣,才能更好地培養學生分析問題和解決問題的能力,提高他們的創新思維能力,使他們學以致用,成為優秀的技術型人才。