摘要:水分析化学是给排水科学与工程专业本科生的一门专业基础课，是专业认证评估要求中的核心课程之一。由于化学课程的实践性和应用性很强，该课程配套有相应的化学实验课程，有利于巩固学生对基础理论知识的理解。本科生在完成实验的过程中常常出现各种问题，在此，对于本科生在分析化学实验教学课程中的常见问题进行了较全面的剖析，并针对这些问题提出了改进措施和解决的办法。
关键词:水分析化学;滴定分析;仪器分析;问题
水分析化学(WaterAnalyticalChemistry)是给排水科学与工程专业(四年制)的重要专业基础课，也是专业认证评估要求中的核心课程之一。实验是化学学科的基础，化学实验以其独特的作用，可以大大促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的全面发展［1－2］。十余年以来，笔者为12届给排水科学与工程的本科生讲授水分析化学理论课，开课42～48学时，同时，配套有16～26个学时的化学实验课程(含滴定分析和仪器分析);实践证明，实验课程可以有效地帮助学生深化理解基础理论知识，并掌握相关的实验操作技能，对后续专业主干课程，如水质工程学I/II/III、水处理新技术等的学习及今后可能从事的工作具有非常重要的作用［3］。通过水分析化学实验课程的学习和操作训练，学生应达到以下三个方面的要求:(1)熟悉并掌握滴定分析的基本操作，巩固对所学理论知识的理解，使学生树立完整的“量”的概念;(2)能独立完成实验并对实验结果进行分析，得出有效结论;(3)培养主动提出问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生良好的工作作风，培养理论联系实际的能力等。
1水分析化学实验教学中的常见问题
1.1操作不规范，不动脑筋，知错不改
(1)洗涤。有部分学生认为少量多次潤洗玻璃仪器很麻烦，偷懒、不用洗瓶，却直接用500mL的塑料水杯或10L的蒸馏水罐冲洗，既不能有效洗涤，又浪费大量的高质水。(2)滴定管、锥形瓶、移液管等是否需要润洗?很多同学一边做一边问，概念模糊。是否需要润洗，判别原则是什么?动动脑筋，多想一步就可以得到答案，却张口就问，不愿自己解决问题。(3)不能正确识别及使用移液管。例如，“准确移取25.00mLNaCl标准溶液于锥形瓶中”，应该用25mL大肚移液管一次性移取25.00mL，误差最小;有同学擅自采用10mL移液管，移取了3次，不仅不能达到准确的25.00mL，而且移取试剂的时间是正常需要时间的3倍以上，白白浪费时间，结果却不准确，只能重做。有同学用手直接去抓移液管的尖嘴部分，很容易造成污染、引入杂质，影响分析效果。不少同学用左手大拇指控制移液管上端，右手拿洗耳球，动作协调性差，控制液面的升降很困难，移液时间长且精度不高;更值得注意的是，老师指出这个问题后，有同学知错不改，坚持错误动作，不听从老师的指教，辩称说“习惯了、改不了”等等。(4)电子天平使用有误。例如，天平调零的时候不关门;称量时不关门就匆匆忙忙地读数;称量动作不准确，容易造成过量，重复称取，浪费样品;称量盘上有药品，容易造成误差等。(5)指示剂用量不一致。体积相同的平行样品指示剂用量宜尽量保持相同，以免造成因指示剂用量造成的色差。(6)称量固体样品没有及时正确地记录或称量容器未编号导致无法识别对应的数据。
1.2实验步骤不明确，条理性差，无用功多
(1)忘记加入指示剂(酚酞或甲基橙)，直接滴定，得不到终点，浪费试剂;(2)滴定剂错误。例如，滴定已标定的NaOH时加了指示剂，消耗＞35mL仍然不变色，后来发现滴定剂也是NaOH;(3)指示剂不合适。例如，用NaOH滴定盐酸，指示剂宜采用酚酞，如果采用甲基橙，误差较大;(4)滴定实验时，缺乏独立判断是否变色的能力或信心，左顾右盼，总是去问别人是否变色或者与他人相比较;(5)擅自改变移取液体的体积。例如，要求准确移取25.00mL待测含氯水样，学生擅自移取2次、共计50mL，消耗标准溶液是正常的2倍左右。(6)莫尔法测定水中氯离子，用烧杯或各自的25mL移液管取待测的含氯水样;待测含氯水样还没有测定，就将最初取的AgNO3溶液倒掉了;即使另取AgNO3溶液继续做完实验，所使用溶液浓度并非之前标定所得浓度，实验缺乏连贯性，必定造成较大误差，数据缺乏可信度，更无法达到准确度。
1.3实验数据记录方式不当
随着电子化程度的日益上升，大多数学生都采用电子产品拍照或录像的手段来记录数据或实验过程，一旦出现手机文件被(无意)删除或文件损坏、无法打开等情况，后果难以弥补。貌似保险的记录方式常常存在不可靠的可能性。有部分学生不带笔记本或教材，记录数据却随手写在一张纸上，纸张有可能污损或丢失;还有学生把实验数据写在手上，洗完手就看不清楚了。
1.4不重视仪器分析实验，缺乏对现代化学分析工具的总体认识
理论课中，教师会介绍分析化学发展的三个阶段，并强调水质分析中常用的化学分析仪器，以便与实际工作(自来水水质监测中心、污水厂化验分析室、环境评价等)接轨;实验课程中，会让学生1～2人一组进行以下仪器分析实验:(1)自动电位滴定计连续滴定水中的氯和碘;(电位法+沉淀滴定原理)(2)可见光分光光度计测定水中的铁;(分光光度计+络合滴定法原理)(3)气相色谱仪测定水中的苯和甲苯;(气相色谱法，挥发性物质)(4)原子吸收光谱仪测定水中的铜。(原子吸收法，铜元素灯)由于仪器分析的理论课时较少，仅介绍基本原理、仪器基本组成、适用条件等，学生普遍不重视仪器分析部分的内容，从而在实验课中存在会做但其实并不理解理论知识和实验之间关系的问题，做完了不知道实验原理，也不知道每一个实验步骤是什么目的，甚至有的得到了实验原始数据，却不知道原始数据还需要处理，仅仅把色谱峰的峰高或峰面积写在实验报告上，没有得到定量结果或任何有意义的结论。这不是教师希望看到的，说明学生没有切实领会到仪器分析的重要性、必要性和有效性。
2改进措施
由于实验课程是水分析化学课程的重要组成部分，通过水分析化学实验课程能为给排水科学与工程专业本科生提供生动丰富的感性认识材料和教学情境，有利于学生构建各种化学理性认识;能有效激发和发展学生对于化学学习乃至专业学习的兴趣，体验到实验操作的乐趣和实验成功的喜悦，在了解实验现象的基础上，逐渐认识到化学事物间的因果关系和本质联系，认识化学现象的内在变化规律，深化理解水分析化学的相关理论知识［4－5］。为了提高实验课教学质量，针对实验课教学存在的上述问题，提出以下4个改进措施:(1)要求学生了解并严格遵守实验室规章制度，增强安全意识，学习正确规范的操作方法和技能，培养敏锐的观察能力和严谨的数据记录习惯，逐步培养团结协作、勤俭节约、安全卫生等美德。(2)事先应确认所用试剂的浓度或仪器/器皿的规格，引导学生去思考不同种类、不同规格仪器的用法和用途，树立准确的量的概念;试剂可能发生的具体化学反应是什么?宜与实验原理结合在一起考虑，原理———步骤———结果，一脉相承，正确理解实验目的及原理，才能正确实施实验步骤，得到合理的实验数据，分析得出最终结论。(3)指导老师要加强巡回指导，提高过程控制的质量，引导学生认真分析实验现象，从现象到本质启发学生进行科学想象、正确推理判断，得出正确的结论，培养工科学生的严密逻辑思维能力，因为这正是实验课程的作用之一。(4)监督学生正确记录实验数据，并在完成实验整理清洁好实验台面后，必须在“原始数据记录表”上登记原始数据(例如滴定实验中消耗标准溶液的体积、色谱峰面积、基准物质称量质量、标准溶液浓度等)，以备查验。(5)引导学生重视仪器分析，了解仪器分析是水质分析必不可少的工具之一，通过介绍仪器基本组成、基本操作及测定某物质的视频、图片、实例等增加学生对仪器分析的感性认识，激发学生对仪器分析相关知识的学习兴趣，从而巩固理论教学知识，为今后更好地利用现代化学分析工具开展相关的给排水实际工作打下初步的基础。
参考文献
［1］胡红侠，张艳秋，金慧，等.滴定分析实验教学模式及过程性评价的探索研究［J］.绿色科技，2018(15):307－310.
［2］张鹏，任伯帜，李学美.关于提高“水分析化学”教学质量的思考［J］.当代教育理论与实践，2014(12):34－35.
［3］张连明，聂瑾芳，李建平，等.现代分析化学课程教学中的信息化应用探讨［J］.教育教学论坛，2018，394(52):182－183.
［4］张鹏，王雨露，朱国成.情境教学引入《水分析化学》教学的必要性［J］.广州化工，2016，44(24):144－145，149.
［5］王永祥，耿凤华，徐茂田.案例教学法在分析化学实验教学中的应用探索［J］.广州化工，2018，46(18):126－128．
作者:周鸿 方茜 赵晴 王然登 单位:广州大学土木工程学院 广州大学珠江三角洲水质安全与保护省部共建教育部重点实验室
