以學生為主體的分析化學實驗教學改革
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摘要：在分析化學實驗課堂教學活動中牢固樹立以學生為主體的教學思想，通過實施課堂“學生助教”制、實驗設(shè)計探究、建立科學的評價體系等多方面改革，大大提高了學生的學習興趣和學習效果，培養(yǎng)了學生科學的思維方法和創(chuàng)新意識。
一、改革理念和思路
1.以學生為本，參與課堂。“最好的學習就是教別人！”改變以教師為中心的授課模式，鼓勵學生參與課堂教學，開展“學生助教”制。教師和報名助教學生共同預(yù)做實驗，發(fā)現(xiàn)問題；課堂上讓學生來參與教學和指導(dǎo)整個實驗，充分提高學習主動性和對知識的理解能力。2.從“接受式”學習走向“探究式”學習。注重傳授方法，探究實驗設(shè)計思路，讓學生明白做每個實驗的實際意義和生活中的應(yīng)用。實驗設(shè)計的理論知識，出現(xiàn)問題如何解決，并提供多媒體資料和文獻查閱方法，引導(dǎo)學生積極拓展學習。3.建立綜合的考評體系，鼓勵創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)問題。實驗評價時不僅注重基本技能和結(jié)果的準確度，同時每個實驗增加附加分，包括學生助教、本實驗發(fā)現(xiàn)的問題及解決方案、獨到的見解和建議，鼓勵學生對實驗進行質(zhì)疑和設(shè)計其他方法。總之，想方設(shè)法在分析化學實驗課上充分調(diào)動學生們的學習興趣，提高解決問題、發(fā)現(xiàn)問題的能力，學之有用、學之會用。
二、改革內(nèi)容和方法
（一）實施“學生助教”制
改變以教師為中心的授課模式，開展“學生助教”制，鼓勵學生參與和管理分析化學實驗課堂教學，充分提高學習主動性和對知識的理解能力。1.根據(jù)學時安排，在掌握了基本操作技能后，選擇4—6個合適的實驗，由學生自主報名參加“學生助教”。每個實驗報名3—4名學生助教，每個學期每班約20名學生參與，通過網(wǎng)絡(luò)平臺具體實施安排和注意事項等內(nèi)容。2.實驗課前一周和教師約定時間預(yù)做實驗，掌握整個實驗的內(nèi)容、關(guān)鍵、注意點、出現(xiàn)的問題。預(yù)試過程中教師指導(dǎo)規(guī)范的實驗操作，共同解決預(yù)試過程中出現(xiàn)的問題。3.助教課前試講，吃透本實驗涉及的理論，指導(dǎo)學生如何講解，進行操作的演示。上課時，實驗內(nèi)容由學生助教講解，教師補充。4.實驗過程教師和學生助教一起指導(dǎo)學生，記錄實驗情況，指導(dǎo)完畢后總結(jié)，完成《學生助教記錄表》，提出收獲和建議，考核時也計入學生助教工作的附加分。近幾年，我們在應(yīng)化、化本（師范）等不同班級陸續(xù)開展了“學生助教”制，從四大滴定方法中選擇《天然水總硬度的測定》《化學需氧量測定》《粗鹽中氯含量的測定》《吸光光度法測鐵含量》等實驗讓學生參與課堂教學，取得了相當好的效果，尤其對于師范類班級，學生積極性很高，課堂變得活躍！參與助教的學生認為在知識理解和綜合技能方面都獲益匪淺！
（二）實驗設(shè)計探究教學
注重傳授方法，探究實驗設(shè)計思路，讓學生明白做每個實驗的實際意義和生活中的應(yīng)用。1.講解實驗意義時，聯(lián)系國家等相關(guān)標準方法、質(zhì)檢的實際樣品案例等內(nèi)容使學生充分理解實驗的實際應(yīng)用價值，重視基礎(chǔ)實驗和基本技能的培養(yǎng)。引出“如果你拿到這樣一個實際樣品該如何分析和評價？”2.通過探究樣品處理—定量分析方法選擇—滴定劑、指示劑、滴定條件（體系溫度、酸度、催化劑、干擾）、標準溶液等內(nèi)容引導(dǎo)學生一步步設(shè)計實驗思路，明確解決問題的方法，舉一反三。充分激發(fā)和調(diào)動學生的積極性，讓學生在預(yù)習的基礎(chǔ)上進一步對實驗的原理與過程設(shè)計有更為科學的理解和全面的認識。3.對實驗過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象和疑問，鼓勵學生查閱資料，在理解的基礎(chǔ)上嘗試自行設(shè)計并完成實驗。“失敗是正常的，不失敗那不叫實驗，但要找方法，解決問題！”讓學生以積極的心態(tài)對待實驗，鼓勵創(chuàng)新和發(fā)展。4.課堂中加入和本實驗相關(guān)的考研、化學學科競賽、科研訓練項目、質(zhì)檢等知識的內(nèi)容，留給學生思考和拓展的知識，鼓勵學生查閱數(shù)據(jù)庫和文獻，提出自己的方案，充分拓展實驗的課外內(nèi)容。
（三）改革評價體系
考核是教學過程中的重要環(huán)節(jié)，合理的考核體系有利于學生養(yǎng)成嚴于律己、實事求是的科學態(tài)度，是正確引導(dǎo)和激勵學生的學習積極性、監(jiān)督和檢查學生學習效果及應(yīng)用能力、提高實驗教學質(zhì)量的有效手段。
（四）完善《定量分析數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》
分析化學實驗中需要對大量的實驗數(shù)據(jù)進行處理，計算工作量非常大，而學生定量分析數(shù)據(jù)結(jié)果的準確度，往往是學生實驗?zāi)芰Φ闹匾己艘罁?jù)。我們分析化學實驗教學團隊已經(jīng)自行開發(fā)了一套《定量分析數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》，主要功能有學生數(shù)據(jù)輸入、實驗報告評分、實驗結(jié)果分析。經(jīng)過多年的使用，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、操作簡單。近年來不斷完善這套定量分析處理系統(tǒng)，增加實驗內(nèi)容，完善數(shù)據(jù)輸入組數(shù)，合理安排精密度和準確度評分比例，更加科學地評價學生的分析實驗結(jié)果。
（五）注重過程，鼓勵創(chuàng)新，綜合考評
近年來，我們一直在進行考試評價系統(tǒng)的改革研究，使考試方式從實驗基本操作技能和知識的評價向知識、能力、素質(zhì)綜合評價轉(zhuǎn)化。實驗期末總評成績分平時實驗成績占60—70%，期中實驗操作考試成績占30—40%，附加分占10%。平時單次成績?yōu)?00分制，其中驗證型實驗預(yù)習報告10分，實驗報告10分，操作技能30分，結(jié)果精密度和準確度50分（由課題組研發(fā)的定量分析數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)統(tǒng)計）。綜合設(shè)計型實驗評價時側(cè)重資料查閱、設(shè)計方案的合理性和創(chuàng)新性、對實驗結(jié)果的思考和討論。另外每個實驗附加分，包括學生助教、本實驗發(fā)現(xiàn)的問題及解決方案、獨到的見解和建議、鼓勵學生對實驗進行質(zhì)疑和設(shè)計其他方法。
三、結(jié)語
以學生為本，教學相長。分析化學實驗課堂教學通過引入“學生助教”、探究實驗設(shè)計思路、改革評價體系等內(nèi)容，讓學生真正參與到分析化學實驗的課堂教學中來，引導(dǎo)幫助學生逐漸養(yǎng)成嚴謹求實的實驗態(tài)度、規(guī)范的實驗技能、科學的思路方法，提高學生質(zhì)疑問題、分析問題、解決問題的能力，開發(fā)學生思維方法和創(chuàng)新意識。
參考文獻：
[1]武漢大學.分析化學實驗(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2]陳海春,王宏.分析化學實驗教學改革探索[J].大學教育,2018,(4):84-86.
作者：劉愛麗 沈燕 劉楠楠 繆謙 單位：溫州大學化學與材料工程學院
