关于创新高校本科分析化学实验教学的探索
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【摘 要】高等学校的根本任务是培养人才，培养具有创新能力的人才是当前本科教学改革的重要目的之一。创新高校本科分析化学实验教学，可以提高分析化学教学质量，为创新高校本科教学提供有力支撑，为培养具有创新能力的人才提供有效途径和方法。
【关键词】实验教学;分析化学;创新
中图分类号： G642;O65-4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）22-0127-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.056
0 引言
高校本科分析化学实验是基础化学实验的一部分，内容既要涵盖分析化学四大平衡等基础实验，又要兼顾应用性、综合性强的创新实验。传统的教学模式存在着诸多弊病，实践性教学环节薄弱、创新意识和能力不强，是目前分析实验教学中较为突出的问题[1]。針对目前高校本科分析化学实验教学存在的问题，要改革实验教学内容，使设计性、综合性、创造性、研究性实验内容占整个实验内容的30%以上;改革实验方法，使之更加符合实验科学的规律;改进实验手段，增加和扩大实验室开放时间和范围;提高实验教学水平，使实验室成为培养学生创新精神、实践能力和科学素质的主要阵地[2]。
1 创新高校本科分析化学实验教学是适应时代发展要求的需要
1.1 提高高等教育质量的需要
伴随我国高等教育大众化进程的加快，高等教育的质量问题亦引起社会各界的广泛关注，推动高等教育改革，提高教育质量的呼声亦愈强烈[3]。当今中国高等教育发展的重点将进一步集中于质量的保障与提高，提高质量已成为高等教育发展的核心目标、大学创新的主要追求，迫切需要大力加强实验、实践教学改革，推进高校实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新。
1.2 培养适应时代发展的分析化学人才的需要
目前中国高等教育发展的关键词是“创新人才培养”和“教育质量的提高”，这给高等教育的发展带来了机遇和挑战。分析化学实验应用广泛，特别是各种检测机构的日常分析检测，都离不开分析化学高素质的人才。分析化学实验如何结合当今社会所需要的人才质量标准，开设适合时代发展的实验课程，使学生毕业就业后就能快速地适应岗位的需求，是亟待进一步探索的课题。
1.3 提高分析化学实验室效率的需要
目前教学实验室以专业甚至教研室为基础，小而全、重复建设、利用率不高。很多高校为了提高学生的动手能力，在学生尚未掌握理论基础的情况下，就安排学生进实验室，往往出现这周已做的实验下周就不知道如何操作了，这个学期开设的实验下个学期又全部还给了老师。即使学生勉强完成开设的实验项目，也根本没有更多的精力和时间去探讨创新实验，加之中期水平实验和本科论文时间短，很难收到良好的效果。
2 当前高校本科分析化学实验教学存在的主要问题
2.1 实验教学方法难以培养学生的创新精神和创新能力
传统的教学方法，以老师讲授为主，在老师严格的要求和指导下，学生按照实验教科书“照方抓药”进行实验。这种教学方式对于培养学生严谨的科学态度和过硬的实验技能是非常必要的，但存在着严重的弊端，导致学生重理论、轻实验，重知识传授、轻方法掌握，重灌输、轻主动，重成绩、轻能力培养，压抑了学生的想象力和积极主动学习的意识，难以培养学生的创新精神和创新能力。
2.2 实验教学内容不能满足生产实际的需要
目前，教材实验项目内容偏重于基础的知识和技能的训练，验证性项目过多，研究型、创新型、综合性项目偏少;对简单样品分析实验较多，而对复杂样品分析检测实验较少;而且实验进行的训练与生产实践严重脱节，不能满足生产实际的需要。
2.3 实验室管理存在安全隐患
分析化学实验室的工作，与化学试剂、仪器接触较多，实验室安全是第一大事[4]。分析化学实验属于大班授课，集中做实验，每人一套仪器，实验所需药品量多，包括硫酸、盐酸、硝酸、甲醛、石油醚等常用的危险药品，稍有不慎就可能引发安全问题。学生第一次进入实验室前的安全教育往往流于形式，虽然实验室配备了灭火器、沙箱、防火毯、医疗箱等防止意外事故发生的设施，但是学生从未实践操作，一旦出现事故后果不堪设想。
3 创新高校本科分析化学实验教学的基本路径
针对目前高校本科分析化学实验教学中存在的问题，迫切需要着力从教学方法、教学内容、实验室管理等方面创新，促进实验教学环节和产学研相结合，以提高学生的创新精神，培养学生的实践能力。
3.1 实验教学方法的创新
一是提高教师的实验教学方法。教师应灵活运用现代化信息教学方法，运用多种导课方式，吸引学生的兴趣[5-7]，譬如可以通过建立师生学习交流的QQ群、微信平台等，为学生又好又快完成实验解疑释惑。教师应从重教转向侧重研究适应学生的学习方法，提升教学的针对性和实效性。学校要有目标、有计划地推进师资培训工作，为实验技术人员提供进修、培训、研讨交流、考察等各种提高的机会。二是提高学生自主学习的能动性。要通过建立分析化学实验教学网络平台，教育引导学生提前预习网络资料、视频、课件，促进学生自觉掌握实验操作流程，激发学生自主学习热情和创新意识。开展“我做实验”项目，教育引导学生通过实验提出对实验的改进建议和初步设想，提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，并善于从实验中总结经验、触类旁通，为后面的中期水平实验和创新实验提供基础。三是因材施教。针对系统学习了分析化学理论知识的化学班的学生，重点讲解实验的操作步骤以及注意事项，教育引导学生在实验操作过程发现问题、解决问题;针对没有开设分析化学理论课程的非化学班的学生，多讲解实验原理、目的和步骤，让学生明明白白做实验，真正通过实验来掌握实验原理，达到实验的目的。四是采用多媒体现代化教学手段。通过制作全套的分析化学实验多媒体课件，并上传到微信平台，让学生实验前了解掌握实验仪器、药品的使用等基本操作技能，激发学生自主学习兴趣，提高实验教学效率和质量。 3.2 实验内容的创新
一是改革预习考查形式。在实验正式开始之前，事先准备好15分钟的实验预习考查，根据不同的专业，要求学生当场做3至5题关于实验的题目，可采取笔试和口答的形式，并计入实验成绩，以此可以有效检查学生预习实验的情况，教师在讲解实验的时候对不同班级的学生有所侧重，真正做到灵活教学。二是推行微型实验教学。微型化学实验[8-9]是指实验仪器小、试剂用量少、便于操作、安全性好、现象明显的一类实验。适当开设微型实验，可以优化教学内容，提升教学内容品质，能够大幅度地节约实验的各项成本，增强学生实验的兴趣，缩短实验时间，减少实验对环境的污染。三是实施学生自主选取实验样品。要按照人才培养计划中的人才培养目标，针对原有分析化学实验内容存在的问题，对几大基础实验内容进行重新组合，适当删减验证型实验内容，增加与生产实践、相关专业紧密联系的综合性、创新性实验。在实验项目的选择上，尽量采用人们身边的生活、生产实践密切联系的实验项目，如在水的总硬度、水中耗氧量的测定，可以由学生自己提供实验样品，可以取河水、泉水、自来水等，让学生真正认识到学以致用的道理，也为学生今后的学习和科研提供参考。
3.3 实验室管理的创新
一是仪器的管理。实验室的仪器包括常用的仪器和非常用的仪器。由于分析化学实验室长期处于一个高酸高碱的环境，一些精密仪器需远离大实验室保存。分光光度计、分析天平等精密仪器管理极为严格，保存环境应配备抽湿机，保持适宜的温湿度，并对仪器进行定时维护、校正，以及对每台仪器的使用情况和性能进行登记。酸、碱式滴定管可固定铁架台上，防止存放时损坏，其他常用仪器需按顺序依次保存在实验柜里。此外，在购买仪器时，可适当选用体型小，携带方便的現代化仪器，如实验室经常使用的水浴锅，就可以使用单独的水浴锅，占地小，便于收藏，一般放于学生的柜子里就可以了。二是药品的管理。既要年度有计划地订购强酸强碱等危险药品，又要适当放宽一般药品的订购数量，以保证应对临时开设的实验和各种赛事用的药品需求。此外，还应加强实验室药品的安全管理，强化危险品安全意识和突出事件应对教育，防止安全事故发生。
4 结语
高校本科分析化学实验教学改革的实践表明，通过改革教学方法、更新教学内容、增设开放实验、完善考核制度，加强了学生基础化学理论和实验技能，调动了学生学习的主动性和积极性，突出了个性发展，培养了学生创新意识和创新能力，真正做到优生优培，因材施教，促进了具有创新精神的高素质化学人才的脱颖而出。
【参考文献】
[1]柳玉英，王平，王粤博，等.改革分析化学实验教学模式 培养学生自主学习能力[J].实验室研究与探索，2018（4）：217-220.
[2]贾华丽，周娟，周冰.分析化学实验教学改革与师范生技能培养[J].广东化工，2015，（14）：251，260.
[3]徐梅.以提高质量为核心 推动高等教育内涵式发展[J]. 中国高等教育，2013（5）：14-16.
[4]高培红，向丹，张雯等.分析化学实验教学及实验室管理探讨[J].教育教学论坛，2015（10）：232-233.
[5]张焕，李纲，张静等.分析化学实验教学中的导课方法与实践[J].化学教育，2015（4）：22-25.
[6]刘霞，潘涛，黄兆琴等.分析化学课程网上实践教学的组织与实施[J].化学教育，2018（22）：65-68.
[7]谭亮，杨素芳，马铭等.微型分析化学实验教学与“两型社会”观教育[J].实验室研究与探索.2012，31（3）：116-118.
[8]刘岿.高等师范院校开展微型化学实验之浅见[J].中国科教创新导刊，2007（20）：168.
[9]吕玉光，于莉莉，王旭等.分析化学实验教学中培养学生创新能力的改革[J].药学教育，2013，29（5）：52-54.
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