应用型高校分析化学课程改革

应用型高校分析化学课程改革

摘要:分析化学是高校化学化工、食品、农业和生物等相关专业的核心基础课。本文以金山学院为例,提出了分析化学教学过程中的存在的普遍问题,探讨了以培养应用型人才为目标而进行的教学内容、教学方法、教学手段和教学模式等方面的改革措施,期望通过教学改革提高学生的实践能力和创新能力。

关键词:分析化学;教学改革;独立学院;理实一体;创新能力

作为四大化学之一的分析化学是化学研究中最基础、最重要的领域之一[1]。分析化学是研究物质的组成、结构、含量及有关理论的一门学科[2]。分析化学的发展与我们的衣、食、住、行息息相关。高校是培养各类专业人才的基地,面对日新月异的现代科技和思想新潮的大学生,面对不断发展的教育教学新形势,传统的分析化学的教学方式已经不能适应这个时代的发展。作为一所独立学院,金山学院紧扣当前独立学院以服务区域经济和产业为导向,明确培养应用技术型、创新复合型人才的办学定位[3],将培养高质量的应用型、创新型人才作为学院的发展目标。分析化学作为相关专业学生的一门专业基础课,在课程内容和学习方法上对后续的专业课程学习有着持续作用的效果。因此如何将分析化学作为解决实际问题的学科来进行教学,将原来以知识传递为本位的传统教学方式转变为满足应用型人才的需求上来,是分析化学教学改革面临的一大难题。笔者结合自已多年从事一线教学的体会,针对当下分析化学教学中存在的问题进行剖析,从教学内容、教学方法、教学手段、教学模式等方面探讨应用型高校分析化学课程的教学改革。

1分析化学教与学中存在的主要问题

我院的分析化学在大一下学期开设,主要面对食品科学与技术、食品质量与安全、农学、动物医学和化学工程与工艺五个专业,共32学时,大一上学期开设48学时的普通化学。大一下学期还同时开设44学时的实验化学课程,主要设置与分析化学相关的实验项目。在多年的教学过程中,发现按目前现行的教学大纲开展教学工作,学生普遍反应效果不好,跟不上老师的节奏,提不起学习兴趣。在前期的问卷调查及多年的教学经验的基础上,总结了目前分析化学教与学的过程中主要存在的一些问题。

1.1理论性过强,内容枯燥,学时不足

目前我院开设的分析化学主要的教学内容包括:数据处理与分析,四大滴定法、分光光度法和电势分析法。内容杂且多,学时数有限,而教师的讲授又往往过于追求全面化,所以看似讲得面面俱到,其实学生听得却是似懂非懂。同时因为实验课与理论课的不同步,导致很多可以通过实验来帮助学生理解的问题,没办法及时的得到解决,另一方面,为了赶进度,教师在讲课时往往过于主观片面,并没有考虑学生的基础、学习能力和接受能力,尤其是作为独立学院的学生,本身基础就较为薄弱,所以导致学生学习难度加大,这样无形中也削弱了学生学习分析化学的兴趣。

1.2课程认识度偏低

现在的学生在学习上会根据自已的专业来判断课程的重要性。很多学生认为分析化学是化学化工类专业的课程,而与自已的专业无关,学不学都无所谓。而授课老师在给不同专业的学生上课时,往往采用同一个教学大纲,讲授同样的内容,没有考虑到不同专业对分析化学的要求不同,后续相关课程对其教学要求也存在差异。老师在讲授上忽略了分析化学的学习与专业人才培养之间的内在联系,导致学生并没有认识到分析化学对其专业的重要性。

1.3教学方法单一

传统的分析化学课堂,普遍采取“满堂灌”的讲授方式。课堂上老师讲解原理,推导公式,告知结论,学生在整个教学过程中几乎都不用思考,只需记忆。课后,学生完成老师布置的作业。很明显整个教与学的过程师生间缺乏互动。学生在学习过程中被动的接受知识,其实际的能力与水平没有充分被考虑,思维能力和探索精神没有得到锻炼和培养。另一方面,教学中老师往往只注重知识本身,并没有教会学生获取知识的方法与思想,也就是只“授鱼”,而没有“授渔”[4]。很明显,传统的教学方法不能激发学生的学习兴趣和探究欲望,不利于应用型人才的培养。这种教学带来的结果就是学生学习和思考能力差,遇到问题无法解决,而所学的知识也无法在实际中得到很好的应用。

2改革分析化学教与学的过程

鉴于目前分析化学教学过程中出现的种种问题,为了更好的达到分析化学的教学目的,提高分析化学的教学质量,实现培养应用型人才的终极目标,作者从以下几方面来对分析化学课程进行教学改革。

2.1整合教学内容,实现高效教学目标

我们将普通化学与分析化学两门课程进行了整合,形成《无机及分析化学》。在整合过程中,充分考虑了知识点的重合及关联。将四大平衡和四大滴定法综合在一起,先讲解四大平衡原理,再应用在对应的滴定分析方法上。结合专业特点,适当删减一些内容,比如食品和化工等专业后续有仪器分析课程,所以关于电势分析、分光光度法等部分同容不作要求。理论性强的一些公式定理的弱推导在教学过程中不断弱化,而注重加强公式的应用。通过调整和优化不同专业方向的教学内容,在保留经典分析化学内容的基础上,更加突出专业性和实用性。比如,食品类的专业,要补充关于常见离子的定性分析,对农学专业,适当增加关于试样的采取及预处理和分离及富集的方法等内容。加强对“量”的概念的强化,包括对数据记录和处理、有效效数字的保留等,培养学生建立准确的“量”的概念以及相应思维方式和专业理念。同时增加关于专业数据处理软件的学习内容,比如EXCEL、ORIGIN等。把教学内容由教材、课本扩展到企业需求以及人们关注的环境、食品、水质等问题,与实际紧密联系,为学生提供灵活实用的教学内容,让分析化学的教学源于课本又不局限于课本。例如福建是一个海洋大省,关于海洋污染,海产品污染等的分析,可作为学习项目进行设计,把课程教学内容与本地产业、与改善民生进行联系,真正实现了“地方化”和“应用型”的结合,体现“应用”教育的价值。

2.2创新教学方法,调动学生主动性

针对目前教学中存在的问题,教学过程中充分体现学生的“主体性”,调动学生的学习热情,改变单一的“讲授法”授课方式,增加“启发式”和“提问式”的教学方法,将学生的注意力牢牢的吸引内容本身,激发学生的求知欲,培养学生自觉学习和独立解决问题的能力。新知识的引入,可采用连旧引新式、布疑设悬式、联系生活式等不同的教学方法来提高分析化学的教学效果。例如《滴定分析法概述》这一章可以由一个具体的滴定实验的基本过程作为引入点来解释滴定分析法、指示剂、标准溶液、滴定终点、终点误差和化学计量点等相关概念,这样可以把对概念的讲解变得深入浅出,通俗易懂。对不同的授课的内容采用精讲、泛讲、自学、讨论等不同的教学方法,使整个教学活动充满有趣性和多样性。纯理论的概念或是通俗易懂的例子,老师可以列出自学提纲,让学生自主学习,后续通过提问和总结来检查自学效果,同时进一步作适当的补充讲解。相似内容可以选择一个进行精讲,后面相似的内容用概括和举一反三的办法进行突破学习。例如四大滴定法关于滴定曲线,突越范围,影响因素等知识,是可以平移学习的,老师在酸碱滴定部分,进行详细的讲解,后面三大滴定,可以通过复习前面的内容来回忆和巩固这部分的知识,学生可以做横向比较,通过这样“引导式”的教学方法,让学生带着问题学习,对所学的内容会印象深刻,而且在学习中会找到自信和动力,对学生的解决问题的能力提高有明显的帮助。

2.3改变教学手段,激发学生的学习兴趣

随着互联网的快速发展,教师的教学手段也要呈现多样化。把一些分析化学在生活生产中的运用,及最新、最前沿的的研究成果制作成微视频,或是将一些趣味实验录制成抖音等带进课堂,作为枯燥的板书和PPT的一种调节剂。同时在讲述一些定律公式的时候,可以把一些手稿等珍贵的资料呈现在学生面前,或是研究者的生平介绍等,这样不仅能够有效调动课堂的气氛,更重要的是提高了学生的学习质量和效率。同时教师在制作PPT时,可以主动设计一些错误,让学生来找错。为了缓解学生听课注意力很难从头到尾都专注的问题,课堂上老师可以通过提问、竞答和测验等方式来提高学生的课堂参与度,同时让学生来当评委,对其他同学的回答进行评价及补充。在一些容易混淆的概念讲解上,可用身边的实物做类比,例如,学生对精密度和准确度的概念区分不清,教师可通过以飞镖打靶为例子,向学生呈现不同的打靶结果,让学生通过具体的实物图像加深对知识点的理解。另外,可以选择一些章节,通过精品在线视频课程进行教学,让学生从不同教学方法中获取新知识,也可以合理使用翻转课堂,对分课堂,微课堂等多种新型教学手段,辅助传统的教学模式,通过改变来激发学生的学习兴趣[5]。现在学生对手机的依赖程度越来越强,作为老师,可以建立QQ群或是微信群,将学习材料或是作业放在里面,学生用手机随时随地都可以完成。同时,大学不像高中,学生和老师之间平时见面的时间有限,学生有问题,并不能第一时间找到老师,这样有了微信或QQ,学生和老师之间的沟通也可以畅通无阻。

2.4改革教学模式,培养学生自主学习能力

分析化学是一门实践性的课程,很多理论的知识最终都是要运用于实践,在实践中接受检验。因此要做到理实一体,实验课的设计项目及进度安排要跟理论课同步。而且理论课老师也要参与实验教学。通过实验,让学生有最直接的感性认识,再回到理论课堂上,很多的问题都变得简单易懂,学生也可以清楚明了的接受和掌握。比如,配位滴定法,可以先通过水硬度的实验,让学生分组先在在实验前先查资料,关于什么是硬度,主要测什么,用什么测,指示剂的选择,以及干扰因素,如何避免干扰等通过资料收集,有一个初步的了解,然后课堂上,各小组之间进行讨论,互相针对大家在资料收集过程中出现的问题进行交流,再回到实验室动手实验,最后在理论课堂上来总结,整个过程,教师主要是起到引导的作用,启发学生发现问题以及指导学生如何查找资料,最终的答案要由学生来给出,老师就是配合学生,在学生需要的时候给予指导和帮助。整个教学过程要培养学会利用参考书籍、工具书等其他教学资源,实现“授鱼”到“授渔”的转变。完成了整个教学过程后,可根据不同的专业,设计与本专业相关的实验项目,让学生独立去完成,这样既达到巩固和复习的目的,又让学生感受到分析化学与自已专业的密切相关,增强学生学习分析化学的动力。

2.5完善考核标准,提高学生创新创业能力

考核是教学的重要环节,设计一个合理的考核方案,可以提高学生的学习兴趣,增强学习动力。在创新创业的大背景下,分析化学的考核标准也不能只是简单“一考定输赢”。我们的考试内容应着重于培养学生的创新思维,创造力和对创业点的发现[6]。我们设计的考核方法为:平时成绩30%+期末考试50%+综合实验设计20%。平时成绩包括:出勤10%+课堂提问20%+测验30%+微信或QQ群作业20%+文献阅读20%。这种考核方式,使学生的学习重点落在平时,避免期末临时抱佛脚的情况发生,学生可以更全面的掌握分析化学的知识,并培养和提高发现问题和解决问题的能力,而教师也可以在整个教学过程中全面客观的掌握不同学生的学习情况,也符合创新创业教育的要求。

3结语

随着当前高等教育发展对高校培养应用型人才的要求,分析化学的课程教学改革势在必行。分析化学作为一门古老又现代的学科,在社会发展的方方面面都展现出自已不可或缺的地位。分析化学的课程改革要适应时展,同时需要从教师的主导性和学生的主体性两个角度出发,以培养学生的创新能力和实践应用能力为目标,教师要不断更新教学理念,创新教学内容,优化课堂教学模式,充分挖掘学生学习潜力,调动学生的积极性,强化学生能力的培养。通过改革,重新焕发教师的教学热情,培养出适应市场经济发展的应用型高水平人才。

参考文献

[1]金文英,易忠胜,陶慧林,等.浅谈分析化学多媒体教学课件的建设[J].考试周刊,2015(95):141.

[2]刘晓娟.高校分析化学教学改革探索[J].教育教学论坛,2016(33):73-74.

[3]陈翠娥,段怡.“互联网+教育”背景下翻转课堂教学模式探索[J].长沙民政职业技术学院学报,2016,23(3):93-95.

[4]曹利慧.应用型本科院校无机与分析化学教学改革[J].山东化工,2018,47:131-132.

[5]邢海波,张素霞.高校分析化学教学改革的探讨[J].广州化工,2017,45(2):144-146.

[6]梦,王书民,樊雪梅,等.在《分析化学》教学中融入“双创”教育的初探——以商洛学院为例[J].山东化工,2018,47(08):161-162.

作者:郑梅琴 陈凌华 单位:福建农林大学金山学院