時(shí)間:2023-06-02 09:59:22
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇分析化學(xué)的特點(diǎn),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:分析化學(xué) 綠色化 重要性 原理 方法
隨著人類環(huán)保意識的增強(qiáng),經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越追求綠色化,而分析化學(xué)的綠色化旨在化學(xué)分析過程及技術(shù)設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行綠色化學(xué)原理的應(yīng)用,以最大程度地降低分析化學(xué)對周圍環(huán)境所帶來的污染,因而是未來分析化學(xué)發(fā)展的一個主要方向,下文分別就分析化學(xué)綠色化的重要性、原理、特點(diǎn)及其方法進(jìn)行了探討。
一、分析化學(xué)綠色化的重要性
作為我國的一項(xiàng)基本國策之一,環(huán)境保護(hù)一直都是分析化學(xué)研究人員環(huán)境科研的一個重要方向,特別是近些年來,隨著人們環(huán)保意識的普遍增強(qiáng),分析化學(xué)作為環(huán)境污染排放的重要來源之一本身也越來越受到關(guān)注。例如液液萃取過程中所使用的有機(jī)溶劑中,有許多諸如二氯甲烷、氯仿及四氯化碳等等都具有極強(qiáng)的毒性,不僅會對環(huán)境還會對人體健康造成危害。再如某些氯代烴甚至?xí)Υ髿獬粞鯇釉斐善茐模@些明顯都違背了環(huán)境保護(hù)的宗旨。有毒溶劑的使用不僅危害了分析化學(xué)研究工作人員的身體健康,還大大增加了樣品測試的成本,有些溶劑的廢液處理也是一個棘手的問題。分析化學(xué)自上世紀(jì)60年代以來已經(jīng)成為環(huán)境科學(xué)的重要的中心學(xué)科之一,不少環(huán)境分析化學(xué)研究工作人員都在從事著同環(huán)境樣品相關(guān)的分析化驗(yàn)工作內(nèi)容,以便于為環(huán)境科研、管理及其治理提供有力的科學(xué)依據(jù)。如今對于許多領(lǐng)域而言,環(huán)保活動及進(jìn)步同分析化學(xué)的發(fā)展息息相關(guān),只有通過分析化學(xué)相關(guān)技術(shù)手段才可以有效識別環(huán)境中污染物化及其代謝物的遷移過程或者所發(fā)生的形態(tài)變化,然后才能采取相應(yīng)地措施對污染源進(jìn)行有效地控制。由此可見,分析化學(xué)是大氣及水資源環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)學(xué)科。
正是由于這些原因,近些年來相關(guān)研究工作者都致力于研究和發(fā)展綠色分析化學(xué)技術(shù),盡可能少用甚至不用有污染的溶劑或其他有機(jī)化學(xué)試劑。作為綠色化學(xué)的一個主要構(gòu)成方面,綠色分析化學(xué)已經(jīng)成為分析化學(xué)未來發(fā)展的主要方向。
二、分析化學(xué)綠色化原理及其特點(diǎn)
近些年來,綠色分析化學(xué)的研究多數(shù)是圍繞著催化劑、化學(xué)反應(yīng)、原料、溶劑及其產(chǎn)品綠色化等方面而開展的。因而無論是從原理上還是從方法上都為傳統(tǒng)的分析化學(xué)行業(yè)帶來了巨大的改變。例如,可通過新型化工方法或新產(chǎn)品的過程中運(yùn)用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)、無毒性原料、催化劑以及溶劑等實(shí)現(xiàn)化工的綠色生產(chǎn)過程,并通過所獲得的新型綠色產(chǎn)品為人們的身體健康、環(huán)境保護(hù)等方面帶來有利影響。
綠色分析化學(xué)研究的主要核心問題如下:一是確保所選擇的起始原料及其試劑的綠色化;二是確保所選擇的溶劑、反應(yīng)條件及其催化劑的綠色化;三是確保所設(shè)計(jì)產(chǎn)品、目標(biāo)分子及其化學(xué)品的綠色化和安全化。如今,綠色分析化學(xué)已經(jīng)興起,其要求進(jìn)行化學(xué)分析的整個過程中都必須始終將環(huán)境保護(hù)作為一個前提或目標(biāo),最大程度地減少甚至不產(chǎn)生環(huán)境污染物質(zhì),確保分析過程本身盡可能地減少或消除對環(huán)境的影響,這即為綠色分析化學(xué)的最主要特征。除此之外,綠色分析化學(xué)的另一個主要特征還表現(xiàn)在其過程分析中,通常來說,環(huán)境分析主要是出現(xiàn)了環(huán)境問題之后進(jìn)行毒物的監(jiān)測及其分類的過程,而分析化學(xué)則是將分析重點(diǎn)放在了化學(xué)過程當(dāng)中,主要是通過傳感器的使用實(shí)現(xiàn)對整個化學(xué)反應(yīng)過程監(jiān)測的實(shí)時(shí)性,這樣可以了解環(huán)境污染物形成的全過程,進(jìn)而即可實(shí)現(xiàn)對痕量有害環(huán)境污染物的有效控制,并從源頭上實(shí)現(xiàn)對污染物阻止的目的。整個化學(xué)反應(yīng)過程中,若因溫度、壓力、原料劑量、時(shí)間改變進(jìn)而導(dǎo)致污染物的形成,傳感器會及時(shí)地將整個過程的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,這樣就可通過整個過程中參數(shù)的改變而實(shí)現(xiàn)對污染物產(chǎn)生全過程的有效控制,同時(shí)還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量極其純度。因此,綠色分析化學(xué)可以對污染物進(jìn)行防治和即時(shí)控制。
三、分析化學(xué)綠色化的發(fā)展方法
通常而言,分析方法是通過精密度、靈敏度、準(zhǔn)確度、分析的速度及其校準(zhǔn)曲線線性范圍等等的多項(xiàng)指標(biāo)來進(jìn)行評價(jià)。對于分析化學(xué)的綠色化而言,除去上述指標(biāo)之外,還需將其對于環(huán)境的影響程度作為首要指標(biāo)進(jìn)行考慮。
為了實(shí)現(xiàn)整個分析過程中分析化學(xué)綠色化的實(shí)現(xiàn),必須將重點(diǎn)放在如何最大程度地減少甚至取消環(huán)境污染物的使用及其產(chǎn)生,可考慮如下方面:1)整個分析系統(tǒng)的微型化,這樣可以大幅度減少試劑及其載體的流耗量,實(shí)現(xiàn)污染的降低,還更加經(jīng)濟(jì)。2)對于不得不使用大量樣品進(jìn)行分析的系統(tǒng)而言,可借助于數(shù)理統(tǒng)計(jì)及化學(xué)計(jì)量學(xué)等理論,盡可能實(shí)現(xiàn)對采樣點(diǎn)數(shù)目優(yōu)化的目的,這樣就可以最大程度地減少分析過程中測量的次數(shù)及其相關(guān)試劑的使用量,實(shí)現(xiàn)減少環(huán)境污染物使用的目的。3)通過試劑固定化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)非消耗性及微消耗性等試劑的重復(fù)使用,這樣即可大幅度減少有害試劑的使用量及其有害物產(chǎn)生。4)通過無毒無害試劑的使用,例如,超臨界流體的開發(fā),尤其可以將超臨界二氧化碳流體作為溶劑,其不僅具有常規(guī)流體都具有的良好的溶解性,同時(shí)還擁有氣體所具有的相當(dāng)高的傳質(zhì)速度,因此,借助于這種無毒無害的試劑即可實(shí)現(xiàn)原有毒性有機(jī)化合物的替代。5)將某些無試劑新型分析化學(xué)技術(shù),諸如超聲、微波等技術(shù)等應(yīng)用到分析化學(xué)的過程當(dāng)中去,例如超聲萃取法、微波萃取及其消解等方法;6)有些待分析樣品組成相當(dāng)復(fù)雜,因而測定過程中不可避免會有干擾的出現(xiàn),此時(shí)可以借助于儀器掩蔽法來實(shí)現(xiàn)對原有化學(xué)掩蔽法的替代,例如,可通過借助于導(dǎo)數(shù)以及雙波長分光光度法,結(jié)合零交技術(shù)及其等吸收點(diǎn)法,即可在完全無任何化學(xué)試劑條件下實(shí)現(xiàn)對干擾的消除;7)若很難完全取代有毒試劑時(shí),應(yīng)盡量采用微型化或者使用具有較小毒性的試劑對由原有的大毒性試劑進(jìn)行替代,例如,將有機(jī)相的測定方法改變?yōu)樗鄿y定方法,以最大程度減小分析過程中自身對于環(huán)境所帶來的影響。事實(shí)證明,分析化學(xué)綠色化最基本的要求及其特征已經(jīng)在如今的一些分析方法中體現(xiàn)了出來,例如固相萃取技術(shù)、高壓流體萃取技術(shù)、固相微萃取技術(shù)、微型液-液萃取技術(shù)、免疫分析技術(shù)、x射線熒光金屬分析技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)、自動索格利特萃取技術(shù)、微萃取技術(shù)、揮發(fā)性有機(jī)化合物真空蒸餾技術(shù)及其表面聲波測定技術(shù)等等,此類方法都是在測量、監(jiān)測及其識別過程中,對過程中所用試劑及其所產(chǎn)生的產(chǎn)物進(jìn)行控制,以最大程度地減少環(huán)境污染物的釋放,因而沒有造成不良的環(huán)境污染問題,所以應(yīng)盡可能采用此類綠色分析化學(xué)方法進(jìn)行分析。如今,分析化學(xué)正朝著綜合性邊緣學(xué)科方向發(fā)展,隨著物理學(xué)、數(shù)學(xué)、電子學(xué)及激光技術(shù)、微波技術(shù)、分子束及計(jì)算機(jī)等的不斷發(fā)展,為新型儀器分析方法奠定了基礎(chǔ),并為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)綠色分析化學(xué)的發(fā)展提供了良好的技術(shù)及其方法支撐,如激光技術(shù)已經(jīng)用于了光譜分析中,并形成了多達(dá)數(shù)十種方法,有些相當(dāng)快,可實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)分析。
四、結(jié)論
作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要方面,綠色分析化學(xué)是解決未來環(huán)境保護(hù)及其資源短缺問題其中的一個根本出路。因此,必須制定一系列鼓勵政策以支持綠色分析化學(xué)的發(fā)展,在新分析方法及其技術(shù)設(shè)計(jì)手段中應(yīng)用綠色分析化學(xué)原理。分析化學(xué)綠色化的發(fā)展逐漸朝著微型化和儀器化方向進(jìn)行發(fā)展。但是,應(yīng)當(dāng)了解的是我國如今的分析化學(xué)儀器制造科研力量仍相對較弱,因此必須以戰(zhàn)略眼光對待綠色分析化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展及其教育,結(jié)合我國國情,注重分析化學(xué)綠色化的研究,積極探索綠色少污染甚至無污染的分析方法及其技術(shù),并將其應(yīng)用到實(shí)際的分析檢測中。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:分析化學(xué);概念;專業(yè)教育;教育改革
分析化學(xué)以概念為細(xì)胞,通過分析策略對研究對象進(jìn)行多重信息捕獲,是一個不斷從抽象到具體的開放體系。分析化學(xué)教學(xué)首先要求學(xué)生正確理解和掌握本門課程的基本概念、基本理論和基本規(guī)律。如同細(xì)胞是構(gòu)成生命的最基本結(jié)構(gòu),承載著細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能等諸多層面的信息,“概念”作為分析化學(xué)的細(xì)胞,是構(gòu)成理論與規(guī)律的基本元素;亦折射出分析化學(xué)家的深邃思想,反映分析化學(xué)知識體系的內(nèi)在聯(lián)系,體現(xiàn)分析化學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義。如何有效教授學(xué)科概念已成為分析化學(xué)專業(yè)教育的核心,亦成為提高教學(xué)質(zhì)量的重要課題之一。
對于分析化學(xué)概念而言,“挖掘其思想性、思考其現(xiàn)實(shí)性、理解其準(zhǔn)確性、學(xué)習(xí)其創(chuàng)新性”不失為全面理解、徹底掌握、靈活運(yùn)用的良方。
一、思想性
1.初學(xué)者先入為主
在專業(yè)知識構(gòu)建的過程中,最基本的單元往往是某個概念的建立。概念往往是初學(xué)者對本學(xué)科先入為主的感知,尤為關(guān)鍵。對于實(shí)現(xiàn)“提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力”這一提高專業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的深層次要求舉足輕重。分析化學(xué)往往作為專業(yè)基礎(chǔ)課在大學(xué)低年級開設(shè),對于廣大習(xí)慣于中學(xué)教育以“灌輸知識”為主的大學(xué)低年級學(xué)生而言,短時(shí)間接受相對海量的陌生專業(yè)知識、實(shí)現(xiàn)自主構(gòu)建專業(yè)知識顯得有些困難。尤其是實(shí)現(xiàn)對分析化學(xué)學(xué)習(xí)過程中遇到的概念的理解與運(yùn)用更具挑戰(zhàn)。
值得一提的是分析化學(xué)中儀器分析方法的校正策略,這在化學(xué)學(xué)科中極其重要,它不僅單純地應(yīng)用于分析目的,而且還廣泛地應(yīng)用于研究和解決各種化學(xué)理論和實(shí)際問題。在定量分析中,除重量法和庫侖法外,所有的分析法都需要進(jìn)行校正,即建立測定的分析信號與被分析物濃度的關(guān)系。一般來說,最常用的校正方法有三種:工作曲線法(外標(biāo)法)、標(biāo)準(zhǔn)加入法以及內(nèi)標(biāo)法[1]。以上三種方法通常是以術(shù)語的形式教授學(xué)生的,筆者認(rèn)為,倘若從“儀器分析方法的校正策略”這一角度出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生了解這三種方法產(chǎn)生的背景、適用的范圍以及三者間內(nèi)在的區(qū)別與聯(lián)系,在此基礎(chǔ)上學(xué)生更容易體悟這些概念的思想性,不僅有助于深入理解,而且有利于自主挖掘其深層次內(nèi)涵。如此,還可由“工作曲線法(外標(biāo)法)”引出“最小二乘法”,由“標(biāo)準(zhǔn)加入法”引出“外推法”等概念,亦可將“內(nèi)標(biāo)法”視為外標(biāo)法的改進(jìn)。在此過程中,相信學(xué)生也會驚嘆于分析化學(xué)家的睿智,領(lǐng)略其思想光芒。
2.分析化學(xué)的界定
分析化學(xué)在20世紀(jì)經(jīng)歷了三次重大變革,如今進(jìn)入分析科學(xué)時(shí)代。分析化學(xué)的傳統(tǒng)定義可以用解決“是什么”和“有多少”兩個問題來加以概括[2],即定性分析和定量分析。如今,從某種意義上說,現(xiàn)代分析化學(xué)是一門獨(dú)立于化學(xué)之外的多科性科學(xué)。
如上所述,歐洲化學(xué)會聯(lián)合會在集思廣益的基礎(chǔ)上對分析化學(xué)提出了新定義(已被1993 年9 月5 日在愛丁堡舉行的歐洲分析會議接受):“分析化學(xué)(分析學(xué))是一門自然科學(xué)。它致力于建立和應(yīng)用各種方法、儀器和戰(zhàn)略以獲得有關(guān)物質(zhì)在一定時(shí)間或空間內(nèi)的組成、結(jié)構(gòu)和能態(tài)的信息”。這是一個高度概括的定義,它包括了任務(wù)、手段、目標(biāo)和適用面。
顯然,傳統(tǒng)定義側(cè)重技術(shù)層面,而新定義則更突出思想性,高度概括了分析化學(xué)對于解決問題的要求和意義。這就要求在教授中不能僅強(qiáng)調(diào)定性和定量,而要深入剖析基本概念建立的出發(fā)點(diǎn),在此基礎(chǔ)上自主構(gòu)建擬解決某一問題或擬獲取某些信息所需的“概念樹”、“方法集”。
譬如,光、電、色是傳統(tǒng)意義上儀器分析中的主要三部分,在逐一講授時(shí),往往通過強(qiáng)調(diào)“塔板理論”相關(guān)概念突出“色譜分析法”高選擇性的優(yōu)點(diǎn),通過“光分析法”、“發(fā)光過程”相關(guān)概念的細(xì)致講解突出“化學(xué)發(fā)光分析法”高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)該說,這種講授知識的傳統(tǒng)做法達(dá)到了傳授知識的目的,但是對照人們對現(xiàn)代分析化學(xué)的理解和要求,似乎還有所不足。倘若對照新定義,拋出“中藥現(xiàn)代化”這一頗具現(xiàn)實(shí)意義的問題,從“解決某一問題或擬獲取某些信息”這一思想層面出發(fā),學(xué)生自然會思考搜羅具有某種突出優(yōu)良分析特性的“方法集”,“色譜分析法”、“化學(xué)發(fā)光分析法”等方法會逐一在學(xué)生腦中閃現(xiàn)。為知所以然,相信他們會格外留意這些優(yōu)勢的本質(zhì)來源,進(jìn)而自主搭建“概念樹”,從“被動灌輸”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訉W(xué)習(xí)”[3]。這種基于某種問題的學(xué)習(xí)策略使學(xué)生的專業(yè)知識不再是孤立、模糊的離散概念,而是系統(tǒng)、清晰的專業(yè)體系[4]。
二、現(xiàn)實(shí)性
當(dāng)代生命、信息、環(huán)境、資源等科學(xué)領(lǐng)域中一些問題的解決都十分依賴于分析化學(xué)的發(fā)展。因此,分析化學(xué)的學(xué)習(xí)具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。從分析化學(xué)的概念中亦可見一斑。
分析化學(xué)概念類別多、內(nèi)容多,且往往具有實(shí)際意義。譬如:“滴定度”這一概念就正是從應(yīng)用出發(fā),自下而上經(jīng)科學(xué)歸納、提升為概念,進(jìn)而適用于企業(yè)大批量生產(chǎn),具有簡潔、準(zhǔn)確的現(xiàn)實(shí)意義。
[關(guān)鍵詞]分析化學(xué);環(huán)境監(jiān)測;應(yīng)用
中圖分類號:X830.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)27-0229-01
現(xiàn)如今,隨著環(huán)境破壞越來越嚴(yán)重,人們認(rèn)為要控制環(huán)境的污染,就需要及時(shí)檢測出環(huán)境的污染程度,并且對其污染物質(zhì)進(jìn)行分析和監(jiān)測,這樣才能找到解決的方法。所以,人們就運(yùn)用現(xiàn)代分析化學(xué)的一些新技術(shù),對環(huán)境問題進(jìn)行新的監(jiān)測,從而建立起了一個環(huán)境分析化學(xué)的方法,一般也常常被稱為環(huán)境分析。分析化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用就是指通過研究運(yùn)用現(xiàn)代的化學(xué)科學(xué)技術(shù)及一些分析方法,對環(huán)境中的一些污染物質(zhì)進(jìn)行測量,并且檢測出這些污染物質(zhì)的成分及含量,它是環(huán)境化學(xué)中的一個重要組成部分,并且對環(huán)境的保護(hù)起著重要的作用。
1.環(huán)境分析化學(xué)的特點(diǎn)
環(huán)境分析化學(xué)是環(huán)境監(jiān)測中的重要組成,是對環(huán)境科學(xué)進(jìn)行研究的一個必不可少的組成部分。換言之,要想使環(huán)境科學(xué)得到良好的發(fā)展,就必須讓環(huán)境分析化學(xué)發(fā)展起來。環(huán)境分析化學(xué)有著以下的特點(diǎn):
(1)范圍廣。環(huán)境分析化學(xué)涵蓋著土地、空氣、海洋等整個地球上的生存環(huán)境。
(2)研究對象復(fù)雜。現(xiàn)如今,世界上記錄檔案的化學(xué)品種已經(jīng)將近兩千萬種,而在環(huán)境方面的至少也有十萬種。它們有著各自不同的結(jié)構(gòu),所以對它們進(jìn)行分析就需要通過深入到不同的結(jié)構(gòu)中分析,研究出它們復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成情況。
(3)變異性。在整個環(huán)境系統(tǒng)中,由于整個地球是運(yùn)動的,事物發(fā)展也是變化、運(yùn)動的,這就會導(dǎo)致很多環(huán)境中的化學(xué)品種產(chǎn)生相互作用,從而產(chǎn)生變異性。
(4)普遍性。環(huán)境分析化學(xué)在各行各業(yè)中都有運(yùn)用,隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,它又加入了很多先進(jìn)的儀器和方法,這也大大促進(jìn)了環(huán)境分析化學(xué)在環(huán)境中的應(yīng)用。
2.分析化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測中的主要方法
2.1原子吸收和原子熒光法。隨著原子吸收技術(shù)的快速發(fā)展,通過原子吸收已經(jīng)可以很準(zhǔn)確的測定出污水中的一些過度污染量的金屬性元素。而由我國自行研發(fā)出的原子熒光儀,可測定出水中含有的As、Bi、Se等八種元素化合物,它對這些元素的測定也有著很高的靈敏度和精確度,并且不易受外界因素的干擾。
2.2分光光度法。分光光度法主要是通過分光光度計(jì)對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,它操作簡便,成本較低,且靈敏度也不錯,在環(huán)境各方面的監(jiān)測中都能夠應(yīng)用,是環(huán)境監(jiān)測中最普遍的一種方法。近些年,由于研發(fā)出了較好的靈敏顯色劑,使得分光光度法的應(yīng)用范圍越來越廣,其精確度也有了很大的提高,讓它在環(huán)境分析中起到了很好的作用。
2.3發(fā)射光譜法。發(fā)射光譜法在我國國內(nèi)研究得較少,研究較多的是前蘇聯(lián)。近些年,發(fā)射光譜法是通過一些等離子燃燒器高溫激發(fā)源來發(fā)射出光源,這在很大程度上提高了在環(huán)境監(jiān)測的深度,它的靈敏度也非常高,常常用于對一些生物材料、土壤中的金屬元素進(jìn)行測定及分析。
2.4中子活化法。中子活化法也是一種靈敏度較高的方法,它對元素的檢測很專一,并且不會破壞檢測試樣。中子活化法中通常用加速器中子源、反應(yīng)堆中子源和同位素等作為所需的中子源。在近幾年,由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)研究出了一種低能光子探測器,它對低能光子比較敏感,有很強(qiáng)的分辨能力,大大提高了它的靈敏度。中子活化法的應(yīng)用范圍也很廣,它可檢測出汞、砷、錫、鉻等六十多種元素,不僅包括存在于大氣土壤、水中的,還包括一些生物材料中的。
3.分析化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
3.1環(huán)境分析化學(xué)在元素定性定量分析中的應(yīng)用。通過無機(jī)質(zhì)譜測定試樣中的微量元素,通過同位素質(zhì)譜測量試樣中的同位素含量。而元素質(zhì)譜分析常用的一種儀器是離子探針分析儀,通過離子探針分析儀的檢測,能夠很有效的分析中固體材料中所含有的一些微量元素和痕量元素,它是通過測定出圖表中的峰位變化來進(jìn)行元素的定性分析,而通過它的峰強(qiáng)度的變化進(jìn)行元素的定量分析,是一種元素的分析技術(shù)。通過X-射線能譜儀能夠測定出樣品中的一些元素的種類,進(jìn)一步分析出固體材料中所包含的元素。通過核磁共振就可以對材料的一些表面化學(xué)進(jìn)行研究,測定出分子的結(jié)構(gòu)。
3.2分析化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測中方法標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的應(yīng)用。環(huán)境分析化學(xué)中的一個重要的方面就是分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化,它是對環(huán)境質(zhì)量評估的一個重要依據(jù),也是對環(huán)境保護(hù)制定一些措施的科學(xué)依據(jù)。這就需要在環(huán)境分析化學(xué)中有著一個很可靠和精確的分析方法,進(jìn)而保證分析出數(shù)據(jù)的完整性。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)就是環(huán)境分析化學(xué)中能夠表征出其性質(zhì)的一種均勻物質(zhì),它的一些物理化學(xué)性質(zhì)都可以通過化學(xué)方法進(jìn)行很精確的測定。通過環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以使環(huán)境監(jiān)測有很好的準(zhǔn)確性,使之不會出現(xiàn)一些誤差,為治理環(huán)境污染提供了很精確的數(shù)據(jù),便于制定對策。現(xiàn)如今,對環(huán)境的監(jiān)測往往都是通過分析化學(xué)的儀器進(jìn)行監(jiān)測。
3.3環(huán)境分析化學(xué)在痕量和超痕量污染分析中的應(yīng)用。現(xiàn)如今對環(huán)境的研究已經(jīng)越來越深入,而對環(huán)境分析也提出了一些深入的要求,其中有一個就是運(yùn)用一些分析化學(xué)的方法需要能夠檢測出超痕量級的污染物質(zhì)。這就需要很多研究人員通過努力研究,研發(fā)出一套可測定出環(huán)境污染中含有痕量和超痕量污染物質(zhì)的化學(xué)分析方法。現(xiàn)如今人類已經(jīng)通過痕量和超痕量的分析方法測定出了一些數(shù)據(jù),并在實(shí)際生活中也得到了廣泛的應(yīng)用。所以,在現(xiàn)代的環(huán)境科學(xué)的研究中,就更應(yīng)該對痕量和超痕量的分析方法和技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究,特別是對一些超痕量到極致的物質(zhì)的監(jiān)測方法進(jìn)行研究,并且在研究這些技術(shù)的時(shí)候需要做到有高靈敏度,選擇性好等特點(diǎn)。當(dāng)研究完成技術(shù)后,就需要把這些技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的環(huán)境監(jiān)測中去,為人類的生存環(huán)境的監(jiān)測做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
4.結(jié)束語
在環(huán)境污染中,由于采取到的很多試樣里面的污染程度并不高,但一些污染物的種類卻很多,并且涉及的范圍廣,這就需要對環(huán)境檢測的方法要具有很高的靈敏度,且簡單實(shí)用。為了能夠更好的實(shí)施環(huán)境監(jiān)測,還需要對分析化學(xué)方法進(jìn)一步的研究發(fā)展。首先,需要研發(fā)出一種更有效的樣品處理技術(shù),并且把這種樣品處理技術(shù)和分析化學(xué)方法有效的結(jié)合起來,使之發(fā)揮出更好的作用;其次,需要研究出更多的分析化學(xué)方法,并把這些方法應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測中,測定出一些不容易測定出的環(huán)境物質(zhì);最后,分析化學(xué)方法還需要與很多物理化學(xué)技術(shù)聯(lián)合起來使用,使之能夠在環(huán)境分析中得到更好的運(yùn)用。
此外值得一提的是,化學(xué)發(fā)光分析法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用逐漸得到重視。面對新時(shí)期環(huán)境監(jiān)測的需求,化學(xué)發(fā)光分析法應(yīng)在以下方面去努力:樣品分離處理技術(shù)和化學(xué)發(fā)光分析法的結(jié)合、化學(xué)發(fā)光分析法與傳感器技術(shù)、毛細(xì)管電泳技術(shù)的結(jié)合等。
總之,在環(huán)境監(jiān)測中,分析化學(xué)的方法有待我們進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:藥用分析化學(xué);教學(xué)內(nèi)容;專業(yè)課程
藥用分析化學(xué)是關(guān)于分析方法和化學(xué)信息理論的一門學(xué)科,主要研究物質(zhì)的化學(xué)組成、含量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等,在高職藥學(xué)專業(yè)中,是其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。對于新藥開發(fā)、藥品質(zhì)量的綜合控制、藥用植物活性成分的分離和鑒定、藥物代謝和藥代動力學(xué)研究、藥物制劑的穩(wěn)定性、生物利用度和生物等效性研究等,都要運(yùn)用到分析化學(xué)的有關(guān)理論和方法[1]。通過該課程教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度,觀察、分析判斷能力,以及精確細(xì)致的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑸樘烊凰幬锘瘜W(xué)、藥物分析等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。藥用分析化學(xué)同專業(yè)課程藥物分析密切相關(guān)[2],為促進(jìn)二者之間的有效銜接,教學(xué)方法和內(nèi)容應(yīng)以服務(wù)于專業(yè)課程而進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
一藥用分析化學(xué)目前的教學(xué)實(shí)情
藥用分析化學(xué)課程,在高職藥學(xué)專業(yè)中,一般設(shè)在第三個學(xué)期,是在學(xué)生了解無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等基本知識的基礎(chǔ)上開設(shè)。很多高職院校的藥學(xué)專業(yè),將無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)列為公共課,由公共課部或基礎(chǔ)課部的老師進(jìn)行授課。由于公共課的老師和專業(yè)老師分屬不同系部,二者之間缺乏有效的溝通,教學(xué)環(huán)節(jié)難免會出現(xiàn)脫節(jié)的現(xiàn)象,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時(shí),感覺非常吃力。專業(yè)課老師在講授專業(yè)課時(shí),對于涉及到分析化學(xué)的一些知識,以為學(xué)生已學(xué)過,常是一言帶過。其實(shí),學(xué)生卻是一頭霧水,稀里糊涂地跟著老師的節(jié)奏進(jìn)入下一個知識點(diǎn)。久而久之,學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和興趣便會大幅降低,專業(yè)課的教學(xué)也會陷入極其被動的尷尬局面。因此,專業(yè)基礎(chǔ)課的老師與專業(yè)任課老師應(yīng)時(shí)常溝通,了解專業(yè)課對基礎(chǔ)課的知識需求,有目的地調(diào)整教學(xué)重點(diǎn),與專業(yè)課進(jìn)行有效地銜接。筆者以我校藥學(xué)專業(yè)為例,談?wù)勊幱梅治龌瘜W(xué)教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的一些粗淺建議。
二藥用分析化學(xué)教學(xué)的一些設(shè)想
(一)緊扣藥學(xué)專業(yè),主次分明,適當(dāng)補(bǔ)充對于藥物分析,由于生產(chǎn)力技術(shù)水平和其它因素的影響,目前版本的《中國藥典》在滴定分析方法的內(nèi)容上還是占有較大的比例[3]。因此,在藥用分析化學(xué)教學(xué)中,應(yīng)向?qū)W生解釋藥物分析檢測中化學(xué)分析法的地位及其重要性,作為經(jīng)典的分析方法,應(yīng)加強(qiáng)其理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。容量分析法中,在滴定方式的選取方面,返滴定法在藥品檢測中的應(yīng)用較多,比如,溴量法測定五號位基團(tuán)帶不飽和鍵的巴比妥類藥物,阿司匹林水解后通過返滴定測定其含量,剩余堿量法測定氯貝丁醑,間接碘量法測定異煙肼等。因此,在滴定分析中應(yīng)注重加強(qiáng)對返滴定法的理論教學(xué),同時(shí)適量增加采用返滴定法的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。對于非水溶液的酸堿滴定,因?yàn)榇蠖鄶?shù)學(xué)生對非水滴定很難理解,所以講解這個內(nèi)容體系時(shí),教師應(yīng)將無機(jī)化學(xué)中的酸堿質(zhì)子理論,預(yù)先給學(xué)生補(bǔ)上,同時(shí)多穿插實(shí)例進(jìn)行授課,讓學(xué)生重新對酸和堿的概念有新的認(rèn)識。此外,對于溶劑,也要讓學(xué)生多了解,可在授課時(shí)進(jìn)行一些有機(jī)溶劑的實(shí)驗(yàn),給學(xué)生一些感性認(rèn)識。通過這些知識的鋪墊,為學(xué)生理解非水溶液滴定打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。在藥物分析中,學(xué)生在使用非水容量法檢測有機(jī)堿鹽、有機(jī)酸鹽及有機(jī)酸堿金屬鹽類等藥物的含量時(shí),就會對該知識點(diǎn)順利地掌握。從分析方法的發(fā)展來看,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,儀器分析法的運(yùn)用越來越普遍。可見紫外分光光度法在工業(yè)分析中應(yīng)用非常廣泛,在藥物分析中也不例外。在運(yùn)用紫外分光光度法進(jìn)行多組分含量分析中,采用差示分光光度法,不需要分離雜質(zhì)便可進(jìn)行測定,操作過程簡化,在藥物檢測中應(yīng)用較多,如藥物的雜質(zhì)檢查、復(fù)方制劑的含量測定等。但是,可見紫外分光光度法章節(jié)中無此項(xiàng)知識點(diǎn),考慮到專業(yè)課需要,可以補(bǔ)充這種方法的理論和分析案例,使學(xué)生對該法有一定的了解,為學(xué)習(xí)藥物分析課程打下基礎(chǔ)。藥用分析化學(xué)課程對單組分測定介紹了三種方法,即吸光系數(shù)法、工作曲線法和標(biāo)準(zhǔn)對照法。在中國藥典中,標(biāo)準(zhǔn)對照法收載較多,在授課時(shí)應(yīng)強(qiáng)化該法的教學(xué),盡量結(jié)合一些藥物分析的相關(guān)實(shí)例配合進(jìn)行講解。從1985年起,在藥典中,高效液相色譜(HPLC)從無到有,其收載數(shù)量和檢測類別逐版快速增長。它預(yù)期將用于未來的藥典色譜,特別是HPLC將成為藥物含量分析方法的主流分析。因此,對于藥用分析化學(xué)的教學(xué),其重點(diǎn)應(yīng)放在色譜法體系,包括經(jīng)典液相色譜、氣相色譜和高效液相色譜,以及其它在藥典中收載的色譜方法。讓學(xué)生理解和掌握色譜分析的基本理論,增加色譜實(shí)驗(yàn),為學(xué)生進(jìn)行專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和未來的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
(二)尋找專業(yè)課中關(guān)聯(lián)概念的異同,宜強(qiáng)調(diào)提示藥用分析化學(xué)與專業(yè)課程中有很多的相關(guān)概念,其內(nèi)容存在一定的差別,學(xué)生在專業(yè)課學(xué)習(xí)中容易混淆。因此,在分析化學(xué)的教學(xué)中應(yīng)尋找這類概念,并在授課中向?qū)W生進(jìn)行強(qiáng)調(diào),下面列舉幾個這方面的實(shí)例。實(shí)例一,區(qū)分檢測分析結(jié)果表示的差異。在藥用分析化學(xué)中,物質(zhì)含量的測定結(jié)果以百分含量表示居多。在藥物分析中,原料藥的含量結(jié)果大多以百分含量表示,但藥物制劑的含量表示,常采用標(biāo)示量的百分含量。如鹽酸曲馬多緩釋片的規(guī)格為含鹽酸曲馬多0.1g,稱為標(biāo)示量,中國藥典規(guī)定含鹽酸曲馬多應(yīng)為標(biāo)示量的93.0%~107.0%[4]。假如檢測結(jié)果在藥典規(guī)定的標(biāo)示量限度范圍內(nèi),則鹽酸曲馬多緩釋片的含量符合藥典規(guī)定。實(shí)例二,區(qū)分濃度的差異。在藥物分析中,碘標(biāo)準(zhǔn)溶液或溴標(biāo)準(zhǔn)溶液假設(shè)為0.1032mol/L,學(xué)生通過分析化學(xué)的學(xué)習(xí),通常認(rèn)為它們的濃度是事實(shí)上,藥物分析中的含義是“I”或“Br”的含量為0.1032mol/L,也就是說,含I2或Br2是0.0516mol/L。實(shí)例三,區(qū)分溶液濃度表示上的差異。在藥用分析化學(xué)中,標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通常采用物質(zhì)的量濃度(mol/L),但在藥物分析中,標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度基本采用滴定度(mg/ml)進(jìn)行表示。滴定度常使分析結(jié)果的計(jì)算簡易化,可在分析化學(xué)中,多數(shù)老師只是簡單帶過,主要是學(xué)生認(rèn)為這一概念比較抽象,難以理解。為便于專業(yè)課程的學(xué)習(xí),任課教師應(yīng)加強(qiáng)滴定度概念的講解與習(xí)題演練,確保學(xué)生在藥物分析中能熟練應(yīng)用滴定度進(jìn)行計(jì)算。以上這些溶液區(qū)別在教學(xué)中應(yīng)向?qū)W生闡明,講解清楚,以免混淆,引導(dǎo)他們正確理解和使用。上述例子表明,專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課在某些概念和應(yīng)用上存在一些差異,這就要求基礎(chǔ)課的老師要善于去發(fā)現(xiàn),并在授課時(shí)向?qū)W生重點(diǎn)強(qiáng)調(diào),引導(dǎo)他們正確理解和學(xué)會運(yùn)用。
(三)理論與實(shí)訓(xùn)相互融合,培養(yǎng)專業(yè)技能藥用分析化學(xué)是一門非常實(shí)用的學(xué)科,提倡培養(yǎng)綜合專業(yè)技能。在省高職高專學(xué)生專業(yè)技能抽查標(biāo)準(zhǔn)和題庫中,其中《藥學(xué)》分冊[5],技能抽考項(xiàng)目達(dá)到15個,可見分析化學(xué)在藥學(xué)專業(yè)中所占的份量。按照這些項(xiàng)目,我們將一些藥物的分析檢測有機(jī)地融入進(jìn)去,根據(jù)專業(yè)技能抽考的評價(jià)與考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。通過實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn),培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)的實(shí)驗(yàn)技能和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,在心中樹立“量”的概念,讓學(xué)生加深對分析化學(xué)的理論和方法的理解,以及在藥物分析檢測方面的運(yùn)用。
三結(jié)束語
藥用分析化學(xué)的任課老師應(yīng)主動與專業(yè)教師進(jìn)行交流,了解專業(yè)課對分析化學(xué)相關(guān)知識的需求和差異點(diǎn)的辨析,確保專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的銜接,并為之有效服務(wù)。同時(shí),根據(jù)高職教育培養(yǎng)技能型人才的要求,考慮到學(xué)生的實(shí)際知識水平和可接受性,將藥用分析化學(xué)和專業(yè)課有關(guān)知識進(jìn)行融合,讓學(xué)生以知識鏈接的形式該專業(yè)及發(fā)展方向。在教學(xué)方式上,針對化學(xué)知識雜而多,教學(xué)學(xué)時(shí)偏少的特點(diǎn),教學(xué)應(yīng)側(cè)重于與藥學(xué)課程密切相關(guān)的知識點(diǎn)上,對其精講多練,為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)。而對于專業(yè)課程應(yīng)用很少的化學(xué)知識點(diǎn),任課教師根據(jù)教學(xué)培養(yǎng)要求,合理安排教學(xué)內(nèi)容,作為學(xué)生對化學(xué)知識的拓展需求,以了解為主。此外,藥用分析化學(xué)教師,在授課的適當(dāng)時(shí)機(jī),穿插對學(xué)生進(jìn)行STS教育,STS是英文Science、Technology、Society的縮寫,即科學(xué)、技術(shù)與社會[6]。教師利用分析化學(xué)在社會生活、藥學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行有關(guān)知識的延伸,引導(dǎo)學(xué)生了解專業(yè)前沿,一定程度上可增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和求知欲望。
作者:李華生 王文淵 單位:永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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[2]邱承曉.薛全振.王海燕.等.化學(xué)課要切實(shí)為藥學(xué)專業(yè)課打好基礎(chǔ)[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2013,(31)11:60-61.
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[4]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2015,第二部:937.
參照國內(nèi)各級各類院校環(huán)境科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程內(nèi)容體系及多所院校的教學(xué)計(jì)劃,考慮環(huán)境科學(xué)專業(yè)后續(xù)環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程學(xué)等專業(yè)課程的內(nèi)容,結(jié)合我校實(shí)際情況,我們將環(huán)境科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)類課程分設(shè)為現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)及分析化學(xué)兩門課程。現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)分兩個學(xué)期完成,理論課時(shí)共計(jì)136學(xué)時(shí)。課程的學(xué)科內(nèi)容包括現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等。通過對化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、膠體和表面化學(xué)、環(huán)境科學(xué)相關(guān)的重要元素及其化合物、有機(jī)化合物等基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解現(xiàn)代化學(xué)的基本概念、基本原理、基本技能;學(xué)生學(xué)習(xí)后能以化學(xué)的觀點(diǎn)、思維方法和研究方法,激發(fā)創(chuàng)新意識,在未來實(shí)際工作中以化學(xué)觀點(diǎn)觀察物質(zhì)變化的現(xiàn)象,對一些涉及環(huán)境科學(xué)及生活、社會實(shí)際的化學(xué)問題,具有一定的分析、解決和創(chuàng)新的能力。
分析化學(xué)單獨(dú)設(shè)課,其一,是因?yàn)榉治龌瘜W(xué)素有“科學(xué)的眼睛”之稱,是環(huán)境科學(xué)甚至其他任何與化學(xué)相關(guān)的學(xué)科進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ),學(xué)生打下扎實(shí)牢固的分析化學(xué)基礎(chǔ)是非常重要而必需的。其二,分析化學(xué)的課程特色主要是“量”,與其他基礎(chǔ)化學(xué)相比較,更強(qiáng)調(diào)“量”的概念,以及相應(yīng)的思維方式和理念。系統(tǒng)學(xué)習(xí)這門課程可促使學(xué)生掌握分析化學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本理論,結(jié)合實(shí)驗(yàn)牢固樹立準(zhǔn)確“量”的理念,并掌握獲得準(zhǔn)確“量”的正確操作技術(shù)。這是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行專業(yè)科學(xué)研究以及未來的工作中必不可少的基礎(chǔ)。其三,分析化學(xué)也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測的重要基礎(chǔ)。
采用上述課程結(jié)構(gòu)體系,避免了教學(xué)內(nèi)容的無謂重復(fù),節(jié)約了大量的教學(xué)課時(shí)。同時(shí)也使一些環(huán)境科學(xué)專業(yè)非常需要的化學(xué)知識如膠體化學(xué)、表面化學(xué)、電化學(xué)、分析化學(xué)等得到了加強(qiáng)。
二、教材改革
教材是教學(xué)內(nèi)容的載體,一本好的教材能使學(xué)生提高學(xué)習(xí)的興趣,便于理解和掌握知識。但目前國內(nèi)還沒有完全與我們的現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)體系相配套的教材。針對上述情況,在教學(xué)過程中,根據(jù)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)及特點(diǎn),結(jié)合本校的課程結(jié)構(gòu)體系,我們對選用的教材內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)貏h減和補(bǔ)充,采取了教材為主,補(bǔ)充講義為輔的使用方式。目前選用胡忠鯁主編的《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》作為主教材。但其中元素化學(xué),有機(jī)化學(xué)兩部分教學(xué)內(nèi)容則結(jié)合環(huán)境科學(xué)專業(yè)的特點(diǎn),編寫補(bǔ)充講義。元素化學(xué)部分側(cè)重于講授常見重要元素、重要污染元素及其化合物的性質(zhì),有機(jī)化學(xué)部分則系統(tǒng)地介紹各類有機(jī)化合物的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。對于有機(jī)合成則不作要求。通過上述調(diào)整后,課程教學(xué)內(nèi)容的針對性和實(shí)用性得到了提高。考慮到現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測方法中經(jīng)常需要使用儀器分析和檢測的特點(diǎn),我們選用了華東理工大學(xué)及四川大學(xué)化工學(xué)院編寫的《分析化學(xué)》(第五版)作為教材。這本教材具有如下特點(diǎn):一是教學(xué)內(nèi)容包括了化學(xué)分析和儀器分析兩部分,與我們的課程結(jié)構(gòu)體系相吻合;二是該課程教學(xué)內(nèi)容的編寫注重應(yīng)用,簡化了某些公式的推導(dǎo),加強(qiáng)了數(shù)據(jù)處理和儀器分析的內(nèi)容,能滿足環(huán)境科學(xué)專業(yè)的需要。
三、教學(xué)內(nèi)容改革
目前,國內(nèi)一些非化學(xué)化工專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程雖然在結(jié)構(gòu)體系方面與化學(xué)專業(yè)相比具有自己的特點(diǎn),但由于教材編寫者基本都是純化學(xué)專業(yè)出身,缺乏對相應(yīng)學(xué)科的專業(yè)知識與背景的深入認(rèn)識和了解,因此教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置基本沿用化學(xué)專業(yè)的內(nèi)容,只是在深度和難度上作些調(diào)整,沒有結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),脫離生產(chǎn)實(shí)際,學(xué)生認(rèn)識不到化學(xué)知識在本專業(yè)中的應(yīng)用前景與重要性,難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。針對上述情況,我們對環(huán)境科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)化學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容方面進(jìn)行了如下的改革:
(一)夯實(shí)基礎(chǔ),注重“雙基”扎實(shí)牢固的化學(xué)基礎(chǔ)知識是與化學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識進(jìn)而將其應(yīng)用于認(rèn)識解決本專業(yè)問題的重要基礎(chǔ)。因此,我們在教學(xué)中始終不渝地堅(jiān)持為學(xué)生打下牢固的化學(xué)基礎(chǔ),注重基礎(chǔ)知識、基本概念和基本原理的教學(xué)和應(yīng)用。為達(dá)到此目的,我們有針對性地精選了近1500道與課程內(nèi)容相關(guān)的習(xí)題,編寫成課后練習(xí)集,讓學(xué)生通過習(xí)題練習(xí)來鞏固所學(xué)知識。
(二)結(jié)合專業(yè),偏重應(yīng)用在重視基礎(chǔ)知識、基本概念、基本原理的同時(shí),我們注重選用大量環(huán)境科學(xué)中的實(shí)例來作為知識應(yīng)用的案例,培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)原理和知識解決環(huán)境問題的能力。如表面化學(xué)、氧化還原與電化學(xué)、電解質(zhì)溶液、化學(xué)動力學(xué)等章節(jié)的教學(xué)案例都選用了大量環(huán)境科學(xué)中的例子。又如元素化學(xué)部分,重點(diǎn)講述若干和環(huán)境科學(xué)密切相關(guān)的元素,P區(qū)元素主要講了Al,Si,Pb,N,P,As,O,S等常見或與環(huán)境科學(xué)密切聯(lián)系的元素及其化合物的性質(zhì);過渡元素部分則著重介紹了Cd,Hg,Cr等污染元素,以及Fe,Mn等常見元素及其化合物的性質(zhì)。再如,有機(jī)化學(xué)部分講到苯基型鹵代烴的性質(zhì)時(shí),以多氯聯(lián)苯、二噁英等持久性有機(jī)污染物為例來講,使教學(xué)內(nèi)容變得結(jié)合實(shí)際、生動有趣。又如分析化學(xué)中的應(yīng)用實(shí)例也都選用環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用來講,如高錳酸鹽指數(shù)、溶解氧的測定、COD的測定、總磷的測定等。
1分析化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀
分析化學(xué)教學(xué)改革的目的是使教育體系更適合科學(xué)發(fā)展的需要,更有利于培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才.所以,目前的教學(xué)改革最重要的不是簡單地增加或減少分析化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容或與其它化學(xué)學(xué)科合并,而是如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)課程的熱情,使具備一定化學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)生能夠運(yùn)用所掌握的知識去發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際問題.因此,堅(jiān)持以學(xué)生為主體,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,以提高學(xué)生基礎(chǔ)知識和基本理論,培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),對高等農(nóng)業(yè)院校分析化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、考核體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)習(xí)創(chuàng)新等方面的改革進(jìn)行了探索與實(shí)踐.
2分析化學(xué)“三位一體”教學(xué)體系的實(shí)踐
2.1完善理論課教學(xué)
結(jié)合農(nóng)業(yè)院校分析化學(xué)課程的特點(diǎn),注重分析化學(xué)的應(yīng)用性、綜合性和邊緣性,2003年主編出版農(nóng)業(yè)部“十五”規(guī)劃教材《分析化學(xué)》,在此基礎(chǔ)上對原有大綱進(jìn)行了修訂.經(jīng)過5年教學(xué)實(shí)踐與總結(jié),于2008年主編出版了農(nóng)業(yè)部“十一五”規(guī)劃教材《分析化學(xué)》[5],這次教材編寫注重了分析化學(xué)與相關(guān)學(xué)科相互交叉、相互滲透,合理穿插一些運(yùn)用基礎(chǔ)理論解決相關(guān)學(xué)科實(shí)際問題的例子,使之更具鮮明的農(nóng)業(yè)特色.根據(jù)農(nóng)業(yè)院校人才培養(yǎng)需求和這部特色教材,又對教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂,將分析化學(xué)課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),即四種滴定分析方法(酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定)的知識點(diǎn)進(jìn)行了提煉,形成了“平衡原理——滴定曲線——指示劑——滴定誤差——方法應(yīng)用”五個模塊.這種模塊式的教學(xué),不僅培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力,而且培養(yǎng)了學(xué)生總結(jié)歸納的能力,也使學(xué)生更容易掌握分析化學(xué)課程的精髓,增加學(xué)習(xí)的主動性和積極性.分析化學(xué)作為校級精品課,建設(shè)分析化學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程是教學(xué)改革的目標(biāo)之一.為了充分發(fā)揮現(xiàn)有教學(xué)成果與資源的作用,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,設(shè)計(jì)并制作了分析化學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程平臺,平臺包括教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教案、授課錄像、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)演示、常用數(shù)據(jù)以及網(wǎng)上答疑系統(tǒng)和學(xué)生考試系統(tǒng)等內(nèi)容.將傳統(tǒng)教學(xué)形式和現(xiàn)代多媒體、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式綜合使用,開展立體化教學(xué).立體化教學(xué)的形式主要體現(xiàn)在以下幾個方面:課堂教學(xué)立體化、輔導(dǎo)答疑立體化、學(xué)生作業(yè)立體化、學(xué)生考試立體化和實(shí)驗(yàn)演示立體化.分析化學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程平臺的開發(fā)打破了時(shí)間和空間的限制,突破了以往只能在課上教學(xué)的束縛,留言板、論壇等形式使師生的溝通更加及時(shí),充分提高了教學(xué)效果[6-7].在課堂教學(xué)中,針對分析化學(xué)的特點(diǎn),以學(xué)生為主體,靈活運(yùn)用多種教學(xué)模式,改變傳統(tǒng)的以“教”為中心,樹立以“學(xué)”為中心.采用問題式、比較式、討論式、合作式、案例式、角色轉(zhuǎn)換式和逆引式等多種教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)分析化學(xué)教學(xué)的“雙向交流”.以問題式和討論式教學(xué)法為例,教師在上課之前讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí),能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生積極主動地運(yùn)用分析化學(xué)知識,對解決問題的可行性進(jìn)行分析,這樣可以最大限度地發(fā)揮學(xué)生的自主能動性及創(chuàng)造性,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力.教師在講解問題之后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,做出總結(jié),教學(xué)中的討論環(huán)節(jié)能夠提高學(xué)生的歸納與綜合能力,增強(qiáng)學(xué)生解決問題的信心,并使學(xué)生養(yǎng)成思考、分析和總結(jié)的良好習(xí)慣,使學(xué)生的整體能力得到了提高.考核的目的在于檢查學(xué)生對知識的掌握情況,督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)分析化學(xué)課程,從而具備分析與解決問題的能力.從培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)基礎(chǔ)、寬知識面、創(chuàng)新能力強(qiáng)的角度出發(fā),根據(jù)分析化學(xué)的課程特點(diǎn),結(jié)合分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的總體思路,制作了分析化學(xué)考試的題庫,同時(shí)對考核內(nèi)容和方法進(jìn)行了改革,構(gòu)建出比較全面、系統(tǒng)、科學(xué)的考核體系,以期客觀公正地評價(jià)學(xué)生對知識的掌握情況.將分析化學(xué)考核內(nèi)容分為七個部分:平時(shí)作業(yè)(10%)、隨堂測試(10%)、學(xué)生講課(10%)、讀書報(bào)告(10%)、外文文獻(xiàn)翻譯(10%)、網(wǎng)絡(luò)測試(10%)和期末考試(40%).
2.2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課教學(xué)
為適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的要求,結(jié)合農(nóng)業(yè)院校學(xué)生的自身特點(diǎn),優(yōu)化了分析實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)和數(shù)量,主編了適合農(nóng)業(yè)院校學(xué)生學(xué)習(xí)的農(nóng)業(yè)部“十一五”規(guī)劃教材《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》[8].隨之修訂了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇上,緊密聯(lián)系實(shí)際,注意將學(xué)科的傳統(tǒng)內(nèi)容和現(xiàn)狀及發(fā)展相結(jié)合,開設(shè)學(xué)科間互相滲透的實(shí)驗(yàn),關(guān)注有發(fā)展前景的領(lǐng)域,按照驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)——基本操作考核——綜合性實(shí)驗(yàn)——考核性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)4個層次組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)[9].使學(xué)生準(zhǔn)確熟練掌握分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù)是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)重要目的之一.每堂實(shí)驗(yàn)課前學(xué)生要對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí),通過預(yù)習(xí)來了解實(shí)驗(yàn)中的基本操作,在實(shí)驗(yàn)課堂上通過學(xué)生的實(shí)際操作和教師指導(dǎo)的授課方式,確立了學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位和教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)階段是對學(xué)生進(jìn)行基本操作訓(xùn)練,主要教會學(xué)生使用各種儀器和操作手法,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,使學(xué)生能夠準(zhǔn)確、熟練地掌握基本操作,為以后的實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).實(shí)驗(yàn)基本操作考核的目的在于督促檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課,完成課程基本要求.在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)階段過后,對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)基本操作的考核.考核內(nèi)容分為兩部分:一部分是對學(xué)生的基本操作進(jìn)行考核,以天平的使用、滴定管的使用、移液管的使用、定容操作等為考查內(nèi)容,對學(xué)生逐個進(jìn)行考核,發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題及時(shí)糾正;另一部分是讓學(xué)生分析簡單的混合酸和混合堿,在實(shí)驗(yàn)過程中教師引導(dǎo)學(xué)生如何設(shè)計(jì)整個實(shí)驗(yàn),為綜合性實(shí)驗(yàn)做好鋪墊.經(jīng)過基本操作技能訓(xùn)練后,學(xué)生的基本操作技能掌握得到了應(yīng)有的鍛煉與提高.這時(shí)再為學(xué)生開設(shè)數(shù)個綜合性實(shí)驗(yàn)課,可以提高學(xué)生獨(dú)立分析問題與解決問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維.綜合性實(shí)驗(yàn)階段是強(qiáng)化學(xué)生的基本操作,并學(xué)習(xí)氧化還原滴定、沉淀滴定、配位滴定、分光光度法、重量法等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,為后續(xù)即將開設(shè)的考核性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ).學(xué)生通過前三個階段的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本的技能與方法,學(xué)會了獨(dú)立操作.因此,這時(shí)對分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)就要提高要求,以培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力為重點(diǎn).考核性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)選了有代表性的31個混合樣品作為分析題目,這31個題目基本包含了分析化學(xué)課程的全部內(nèi)容,要完成這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,要求學(xué)生必須具備較好的基礎(chǔ)知識和一定的綜合運(yùn)用能力.本階段由學(xué)生制定出可行的實(shí)驗(yàn)方案并獨(dú)立實(shí)施,學(xué)生結(jié)束實(shí)驗(yàn)后,總結(jié)實(shí)驗(yàn)完成情況與體會.
2.3開展實(shí)習(xí)創(chuàng)新訓(xùn)練
首先,邀請校內(nèi)外知名專家來給學(xué)生做專題報(bào)告,介紹學(xué)科前沿知識,擴(kuò)大學(xué)生的知識面,并在實(shí)習(xí)周組織學(xué)生到分析測試單位進(jìn)行觀摩,掌握分析化學(xué)的發(fā)展趨勢和實(shí)際應(yīng)用情況.其次,結(jié)合研究生導(dǎo)師的科研項(xiàng)目,教師提出專題,學(xué)生自選題目,以小組為單位,提出實(shí)施方案,加強(qiáng)學(xué)生之間的相互交流,培養(yǎng)學(xué)生科研意識和團(tuán)隊(duì)精神[10].為向?qū)W生提供寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)空間,充分發(fā)展學(xué)生個性,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力.分析化學(xué)教研室每年組織和配合學(xué)生申報(bào)開放實(shí)驗(yàn)基金項(xiàng)目和大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目,開放實(shí)驗(yàn)基金項(xiàng)目由學(xué)生和教師共同研究申報(bào),獲得審批之后,學(xué)生分組完成所申報(bào)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目是學(xué)生想對自己感興趣的問題進(jìn)行研究或探索,由學(xué)生自行填報(bào)立項(xiàng)申請書并找合作教師,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn),使學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力在實(shí)驗(yàn)中得以體現(xiàn),并得到了進(jìn)一步提升,在解決問題的同時(shí)對所學(xué)知識也進(jìn)行了串聯(lián)和融合,對分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識和技能有了新的理解,真正感受到學(xué)以致用的作用.
3結(jié)束語
分析化學(xué)教學(xué)改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量,幾輪的分析化學(xué)教學(xué)實(shí)踐表明,改革后的分析化學(xué)課程教學(xué)使學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力都得到了相應(yīng)的提高.但改革是一個不斷完善的長期過程,要進(jìn)一步總結(jié)和創(chuàng)新,為培養(yǎng)具有市場競爭力的高素質(zhì)人才,逐步優(yōu)化教學(xué)體系.
1根據(jù)分析原理
化學(xué)分析:用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)作為基本原理進(jìn)行分析,這種方法有著悠久的歷史,是我們分析化學(xué)中的基本,是經(jīng)典的分析方法。它通過物質(zhì)的反應(yīng)情況,來判定物質(zhì)的化學(xué)組成部分。通過在化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)與生成物之間的數(shù)量關(guān)系來鑒別組分的相對含量。儀器分析:用物質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)為基本的分析方法,可以通過光化學(xué)、電化學(xué)、熱磁、聲等進(jìn)行分析。使用儀器的話分析過程簡單。分析的結(jié)過的準(zhǔn)確度也比較高,但在物質(zhì)的微量、痕量方面的分析準(zhǔn)確度較低。
2化學(xué)分析與儀器分析的共同點(diǎn)
這兩種分析方法都是可以定性或者定量的。化學(xué)分析法主要是作為含量相對來說高的分析方法,它的準(zhǔn)確性很高,一般情況下可以到千分之幾,而儀器分析而且它的精確度不低,但是精密性很低,因此只可以監(jiān)測出常量還有半微量的含量,一般要高于5%以上,作為一般的常量分析中很不使用。
3化學(xué)分析與儀器分析的差異
兩種方式的使用設(shè)置有不小的差別,化學(xué)分析普遍的監(jiān)測被測分析物為常量或者是半微量,而且它的精確度不低,但是精密性很低,因此只可以監(jiān)測出常量還有半微量的含量,監(jiān)測微量成分的時(shí)候準(zhǔn)確度很差乃至壓根監(jiān)測不到;使用這樣的方法加以監(jiān)測任務(wù)時(shí)需要它的誤差不可以高于百分之零點(diǎn)一。儀器分析經(jīng)常是對微量甚至痕微量展開分析,它的精確性不高但是精密度很好,可以設(shè)定或定性的準(zhǔn)確監(jiān)測部分,但是誤差不小,通常都會高于百分之一。
4特點(diǎn)及兩種方法的關(guān)系
儀器分析:儀器分析經(jīng)常是對微量甚至痕微量展開分析,儀器分析的使用比較快捷靈敏,樣品的需要量也很少,分析速度也很快。但它的精確性不高但是精密度很好,可以設(shè)定或定性的準(zhǔn)確監(jiān)測部分,但是誤差不小,通常都會高于百分之一。在這兩種分析方法中,儀器分析是建立在經(jīng)典的化學(xué)分析的基礎(chǔ)上,基本的儀器分析方法需要的樣品之前的處理都是用化學(xué)分析的方法,有很多儀器在進(jìn)行分析錢還要用化學(xué)分析的方法進(jìn)行分離物質(zhì),儀器分析方法基本上可以作為相對的化學(xué)分析方法。大多數(shù)的分析儀器都有很高的靈敏度,但是儀器也有損壞不準(zhǔn)確的適合,在現(xiàn)代社會,科技的進(jìn)步速度越來越快,化學(xué)分析方法也慢慢變得更加現(xiàn)代化和智能化,從分析化學(xué)的可靠性和使用成本中來說,不能確切的說明哪種方法比哪種方法更好,化學(xué)分析有著合適的是使用范圍,它所需的工具價(jià)格也不昂貴,而儀器分析方法也不能離開化學(xué)分析的方法來進(jìn)行改正,所以儀器分析是無法代替化學(xué)分析方法的。在分析儀器的過程中,要選擇合適的儀器進(jìn)行配備是重要的問題。比如,某公司想要生產(chǎn)處高質(zhì)量的產(chǎn)品,就要先建立分析實(shí)驗(yàn)室,才能保障產(chǎn)品質(zhì)量安全,現(xiàn)在有部分企業(yè)因?yàn)橐恍┓治鰞x器價(jià)格比較高昂,貪圖小便宜,沒有經(jīng)過分析研究就上市,這就導(dǎo)致了現(xiàn)代社會中經(jīng)常出現(xiàn)的“食品安全事故”和“破壞環(huán)境”等問題。所以無論是從一些小的產(chǎn)品還是我們每天的衣食住行中,如果沒有這些分析,社會就無法進(jìn)步,科學(xué)就無法向前發(fā)[4]。
5結(jié)束語
分析化學(xué)是醫(yī)藥院校藥學(xué)、藥物制劑、檢驗(yàn)、生物技術(shù)和衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫專業(yè)必設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。近年來,隨著我國高等教育人才培養(yǎng)模式和專業(yè)設(shè)置結(jié)構(gòu)的改革不斷深入的背景下,擁有扎實(shí)的分析化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)操作技能,對學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)醫(yī)學(xué)課程,起到十分重要的作用。而如何在學(xué)生人數(shù)多、課時(shí)大幅度壓縮、課程內(nèi)容不斷豐富更新的復(fù)雜情況下,怎樣使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)接受和獲取更多信息并且掌握好、運(yùn)用好這門學(xué)科知識是每一位分析化學(xué)教育工作者必須深思的課題。在新形勢下,隨著分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展,分析化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容和要求也在不斷發(fā)生變化。近幾年,我們也一直致力于教學(xué)改革的實(shí)踐與研究,現(xiàn)就我院的分析化學(xué)教學(xué)嘗試從以下幾方面作一探討。
一、分析化學(xué)教學(xué)中存在的問題1.學(xué)時(shí)數(shù)縮減,教學(xué)任務(wù)重近年來,隨著我國高等學(xué)校教育課程體系改革的推進(jìn),分析化學(xué)的課時(shí)及教學(xué)內(nèi)容不斷縮減,不同專業(yè)分析化學(xué)課時(shí)不同,藥學(xué)、藥物制劑專業(yè)安排78課時(shí),檢驗(yàn)專業(yè)安排73課時(shí),生物技術(shù)專業(yè)安排81課時(shí),衛(wèi)生檢驗(yàn)專業(yè)安排138課時(shí),其內(nèi)容主要涉及化學(xué)分析和儀器分析兩大部分。2.教學(xué)內(nèi)容落后分析化學(xué)內(nèi)容教材包括誤差和分析數(shù)據(jù)處理、滴定分析、重量分析、儀器分析等內(nèi)容,且存在嚴(yán)重的學(xué)科痕跡。各章節(jié)內(nèi)容聯(lián)系不夠緊密,難以滿足現(xiàn)代教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。教材缺乏應(yīng)用性、綜合性和適應(yīng)性。因此,分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)各專業(yè)需要來精簡內(nèi)容。3.教學(xué)方法單一目前我校分析化學(xué)教學(xué)依舊沿用傳統(tǒng)形式的板書和PPT教學(xué)講解理論知識,理論和實(shí)驗(yàn)分開的教學(xué)模式,這種教學(xué)模式一味注重知識的培養(yǎng),而忽視學(xué)生的實(shí)際操作能力和綜合素質(zhì),與職業(yè)崗位實(shí)際需要存在脫節(jié)現(xiàn)象,導(dǎo)致實(shí)踐操作無法完全滿足工作需求,嚴(yán)重束縛了學(xué)生的主觀能動性。4.分析化學(xué)教師,醫(yī)學(xué)知識匱乏分析化學(xué)教師,大多畢業(yè)于師范大學(xué)或綜合性大學(xué)化學(xué)專業(yè),很難將分析化學(xué)的教學(xué)貫穿于醫(yī)學(xué)各專業(yè)教育體系中,教學(xué)效果不理想。5.相關(guān)考評制度不科學(xué)分析化學(xué)課程的綜合成績構(gòu)成中,期末考試占總成績的70%,學(xué)生的平時(shí)成績占30%。這種評價(jià)方式使學(xué)生僅為考試學(xué)習(xí),導(dǎo)致忽視學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
二、完善各專業(yè)分析化學(xué)教學(xué)的措施1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,突出專業(yè)性和實(shí)用性根據(jù)各專業(yè)的特色,所需應(yīng)用到的常用分析技術(shù)存在一定的差異,因此,優(yōu)化分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)突出專業(yè)性和實(shí)用性。在課程內(nèi)容上注意靠近生活,貼近實(shí)際,把教學(xué)重點(diǎn)放在幫助學(xué)生解決實(shí)際問題上。例如誤差和分析數(shù)據(jù)處理,要詳細(xì)講解,而滴定分析中的酸堿、配位滴定在實(shí)踐中應(yīng)用較多,應(yīng)詳細(xì)講解,而氧化還原、沉淀滴定應(yīng)用較少,只講典型分析方法;重量分析法選擇只講方法原理和結(jié)果計(jì)算;色譜法中,氣相色譜法、液相色譜法重點(diǎn)講授,在光學(xué)分析法中,紫外―可見光譜法為重點(diǎn)講授;適當(dāng)減少電化學(xué)部分的內(nèi)容等。分析化學(xué)強(qiáng)調(diào)“量”,強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,可增加與后續(xù)課程相關(guān)或與工作關(guān)系聯(lián)系密切的內(nèi)容。同時(shí)可將分析數(shù)據(jù)處理貫穿到實(shí)際生活中,貫穿到各章中。藥學(xué)藥物制劑專業(yè)需要講紅外光譜法,檢驗(yàn)專業(yè)可不講,生物技術(shù)專業(yè)需講解電泳分析法,其它專業(yè)可通過講座的形式補(bǔ)充。另外,專業(yè)不同,同一教學(xué)內(nèi)容,側(cè)重也有很大的區(qū)別,紫外―可見光譜法,有些專業(yè)重在定量分析,有些專業(yè)既要定量也要求定性分析,甚至有結(jié)構(gòu)分析。2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),理論與實(shí)踐相結(jié)合分析化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的有利補(bǔ)充,將理論與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,加深了學(xué)生對理論教學(xué)內(nèi)容的理解。遵從培養(yǎng)實(shí)用型、創(chuàng)新型人才的規(guī)律,刪除一些陳舊過時(shí)的實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)基本操作和基本技能的嚴(yán)格訓(xùn)練,并循序漸進(jìn)的增設(shè)一些技能性和實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)。擬定設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,開放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,查閱資料、設(shè)計(jì)合適分析方法,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。如NaCl溶液的配制與標(biāo)定,水果中維生素C含量的測定,水的硬度測定,TLC法分離混合染料展開劑的選擇,HPLC法在復(fù)方阿司匹林有效成分的分析研究等。同時(shí)根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)開設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。3.改進(jìn)教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生求知欲分析化學(xué)是比較抽象的一門學(xué)科,很多理論看不到摸不清,且仍以課堂教學(xué)為主,要提高教學(xué)效果,應(yīng)采用各式各樣有利于學(xué)生理解的教學(xué)法,如問題教學(xué)法、類比教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、理論與實(shí)踐一體化化教學(xué)法等。讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,積極地參與到課堂和實(shí)踐教學(xué)中。第一,用生動的實(shí)例激起學(xué)習(xí)的興趣。分析化學(xué)是一門與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系非常密切的學(xué)科,教師可結(jié)合生活中的實(shí)例激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如以三鹿奶粉事件為入口,激發(fā)學(xué)生相互討論如何檢測三聚氰胺來引入色譜法這一章節(jié)的教學(xué),并引導(dǎo)學(xué)生這事件中的成分是如何分析。以與人生命息息相關(guān)的水和每天呼出的二氧化碳的紅外吸收光譜法引出紅外吸收光譜法這一章的教學(xué),讓學(xué)生初步認(rèn)識到紅外吸收光譜法可以推出物質(zhì)的結(jié)構(gòu),并與此同時(shí)設(shè)置懸念在測定樣品紅外吸收光譜時(shí)我們要注意哪些問題等等。第二,用貼近生活的類比加強(qiáng)理解。在教學(xué)過程中運(yùn)用合適的類比可使問題深入淺出。比如準(zhǔn)確度和精密度的概念,可用打靶作類比,準(zhǔn)確度是接近靶心的程度,精密度是多次射擊后集中的程度。塔板理論的原理可用跑步比賽作類比。能級的能量區(qū)別可用樓層樓梯作類比。這樣的實(shí)例能加深學(xué)生對抽象概念的認(rèn)識和理解。第三,用多媒體教學(xué)手段提高教學(xué)效果。多媒體教學(xué)是現(xiàn)代教學(xué)方法中不可缺少的輔助教學(xué)手段之一。運(yùn)用多媒體教學(xué),創(chuàng)設(shè)適宜的學(xué)習(xí)情境,形象生動地展示較為抽象的分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,使課堂教學(xué)更具有直觀性,可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)生的邏輯思維能力。如在講氣相色譜法時(shí),以flash仿真動畫的形式講解整個儀器的工作流程;講述紅外吸收光譜法振動形式采用動畫、實(shí)物結(jié)構(gòu)更加生動直觀地將幾種振動形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前,便于學(xué)生消化吸收,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。課堂講授與課堂討論,以及課后在線答疑開放式教學(xué)等多種教學(xué)方法和手段開展教學(xué)活動,不僅向?qū)W生傳授知識,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生掌握和應(yīng)用分析化學(xué)知識的能力。第四,理論與實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)法。理論與實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)法充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,是使學(xué)生能夠輕松地掌握所學(xué)內(nèi)容。如學(xué)習(xí)紫外-可見分光光度法及實(shí)驗(yàn)《分光光度法測定微量鐵》時(shí),把教學(xué)的重點(diǎn)放在引導(dǎo)學(xué)生思索顯色條件、測定條件對吸光度的影響,進(jìn)一步幫助學(xué)生理解比爾定律和紫外-可見分光光度法的基本原理,真正使學(xué)生在“教中學(xué)、做中學(xué)”掌握相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)技能。4.逐步完善考核方式在教學(xué)過程中,已改變傳統(tǒng)的“平時(shí)成績占30%,期末考試占70%”的考核方式,積極探索出勤、課堂提問、課后練習(xí)、課后復(fù)習(xí)小結(jié)、課程小論文、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)考試和期末筆試等形成性評價(jià)和終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的課程考核方式。其中形成性評價(jià)占40%,終結(jié)性評價(jià)占60%。出勤包括理論課和實(shí)驗(yàn)課的到課情況;課堂提問主要考察學(xué)生對知識的理解和自主學(xué)習(xí)的情況;課后練習(xí)主要是對本次課的知識消化情況;課后復(fù)習(xí)小結(jié)主要是對本章知識梳理及章與章之間的聯(lián)系;實(shí)驗(yàn)操作主要考核學(xué)生的實(shí)際操作能力,由教師按照學(xué)生的具體表現(xiàn)并結(jié)合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出課程的實(shí)驗(yàn)操作分?jǐn)?shù);課程小論文主要是老師給出題目范圍或?qū)W生自擬相關(guān)題目;期末筆試綜合考察學(xué)生的理論知識和基本理論。公正、合理的考核制度,能培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,督促學(xué)生的日常學(xué)習(xí),又能全面考察學(xué)生。5.提高教師的業(yè)務(wù)水平教師利用各種學(xué)習(xí)的機(jī)會提高自身的業(yè)務(wù)水平。教師可到醫(yī)院、研究所、其它高等院校等參觀學(xué)習(xí),及時(shí)更新知識;同時(shí)請經(jīng)驗(yàn)豐富的專家教授給教師作專題講座,提高授課教師的業(yè)務(wù)水平。
三、結(jié)語總而言之,在當(dāng)前的發(fā)展形勢下,盡管醫(yī)藥院校分析化學(xué)課程教學(xué)存在一些不足,但顯而易見分析化學(xué)的作用是十分重大的。因此,教育工作者要針對分析化學(xué)在醫(yī)藥院校各專業(yè)存在的問題,進(jìn)行全面分析,積極探討,并采取各方面的對策措施,以培養(yǎng)具有較高實(shí)踐水平的人才。加強(qiáng)教學(xué)的改革和建設(shè),構(gòu)建學(xué)生能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系,通過不斷的總結(jié)和完善,推動分析化學(xué)教學(xué)水平的提高,促進(jìn)教學(xué)的順利進(jìn)行。
1.了解課程特點(diǎn),提高專業(yè)素養(yǎng)
要把一門課程教好,需要花很大的氣力和心思。作為任課教師,最基本的要求就是熟悉課程的教學(xué)大綱,清楚教材里面的知識點(diǎn)哪些是僅需了解和識記的,哪些是需要重點(diǎn)掌握和應(yīng)用的,哪些是學(xué)生可以自學(xué)的內(nèi)容,這樣才能把教學(xué)之前的準(zhǔn)備工作做好。無機(jī)化學(xué)包含的知識內(nèi)容分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)都有涉及。對于化學(xué)專業(yè)的學(xué)生來講,后面三門化學(xué)課程都要進(jìn)行專門的學(xué)習(xí),對于教無機(jī)化學(xué)的老師需把握自己的“度”,有些知識點(diǎn)不能牽涉過多,有一些不能一帶而過,所以大綱和教材必須非常熟悉,甚至分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)的教材都要認(rèn)真看一看,不要給學(xué)生留下一些知識空白點(diǎn),也不要講得過多。如教材中的一章內(nèi)容——物質(zhì)的狀態(tài),內(nèi)容絕大部分是了解和識記內(nèi)容,很多的知識在學(xué)生上大學(xué)之前就基本了解掌握,雖在后面的物理化學(xué)學(xué)習(xí)中要深化,但是畢竟著重點(diǎn)不一樣,課堂教學(xué)可少花時(shí)間。教材里原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的內(nèi)容,對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)比較重要,但由于內(nèi)容比較抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)一直比較吃力,所以講授時(shí)需要多花點(diǎn)時(shí)間,盡量多查查資料,設(shè)計(jì)模型,引導(dǎo)學(xué)生去想象和討論;另如化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)的速率、化學(xué)平衡、氧化還原反應(yīng)等內(nèi)容,在物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)中都會重點(diǎn)學(xué)習(xí),所以作為無機(jī)化學(xué)的授課者不可將簡單問題復(fù)雜化,只需把教材中的基本內(nèi)容講解清楚就夠了;無機(jī)化學(xué)中的元素化學(xué)部分內(nèi)容的講授,可以學(xué)生自學(xué)討論和教師教學(xué)和啟發(fā)的形式進(jìn)行。
2.正確有效地處理好教與學(xué)的關(guān)系
一門課程光是靠教師的講解,學(xué)生不可能學(xué)好,尤其無機(jī)化學(xué)這門課程,學(xué)生普遍反映它內(nèi)容零散,知識點(diǎn)多,不容易系統(tǒng)掌握。面對習(xí)慣了被動灌輸來獲取知識的學(xué)生在學(xué)習(xí)上的畏難情緒,如何調(diào)動他們學(xué)習(xí)的主動性和能動性?首先讓學(xué)生了解這門課的重要性:無機(jī)化學(xué)是基礎(chǔ)課,且是后面要學(xué)習(xí)的化學(xué)課程——分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)的基礎(chǔ)課。然后告訴學(xué)生這門課的特點(diǎn):知識點(diǎn)較多,包含的內(nèi)容面較廣。最后應(yīng)該給學(xué)生以信心:內(nèi)容以基礎(chǔ)為主,學(xué)習(xí)難度不大(很多的內(nèi)容高中也已經(jīng)學(xué)過)。興趣是學(xué)習(xí)最好的老師,如何激發(fā)學(xué)生對無機(jī)化學(xué)的興趣是授課老師的重要課題。傳統(tǒng)的老師講、學(xué)生聽的教學(xué)模式會使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣,要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,必須處理好教與學(xué)的關(guān)系。教應(yīng)該是老師有意識地引導(dǎo)學(xué)生,給學(xué)生一片思考問題的空間;學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)、消化、吸收老師講授的內(nèi)容,培養(yǎng)自己解決問題的能力。學(xué)生能主動地參與到課堂的學(xué)習(xí)中去,才能真正產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,更好地掌握知識。
3.培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣
要把一門課教好,仔細(xì)認(rèn)真地按照教材備課是必須的,但在大學(xué)里僅僅這樣仍然不夠。大學(xué)生不再是簡單地為了獲得新的知識,更重要的是他們能用獲得的知識來做更多有意義的事情。我們國家科研能力比較薄弱,尤其是創(chuàng)新能力不足,所以作為大學(xué)教師,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣,提高科研創(chuàng)新的能力是一件意義非凡的事情。所以,大學(xué)教師在平時(shí)應(yīng)該多多關(guān)注自己的學(xué)科領(lǐng)域的最新的科研動態(tài)和進(jìn)展,尤其是我們國家的科學(xué)家的一些優(yōu)秀的科研成果,把這些介紹給學(xué)生,不但讓他們學(xué)到了最新的知識,同時(shí)也能激發(fā)他們的科研熱情。例如,講解分子結(jié)構(gòu)的時(shí)候可以介紹中國科技大學(xué)錢逸泰研究小組在700℃下將CCl4和金屬Na反應(yīng)制成金剛石,該工作在《Science》上發(fā)表,被評價(jià)為“稻草變黃金”;介紹晶體知識的時(shí)候,讓學(xué)生查資料去了解“晶體缺陷”的概念;介紹膠體知識的時(shí)候,可以引入納米材料,讓他們了解納米材料及其特點(diǎn),對當(dāng)今科研領(lǐng)域的影響等。這些內(nèi)容的了解和認(rèn)識也許會對他們今后的道路產(chǎn)生很大的影響,也將會對我們的國家和社會帶來影響。教學(xué)工作對于教師來講,不是僅僅一味地教,也應(yīng)該包含不斷地學(xué)習(xí)過程。學(xué)然后才能知不足,教和學(xué)相輔相成,保持一顆謙虛好學(xué)的心,才能使自己教學(xué)的水平不斷提高,真正成為學(xué)生的良師益友。
作者:姜項(xiàng)福 申雪花
【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)興趣;無機(jī)及分析化學(xué)
一、引言
《無機(jī)及分析化學(xué)》是環(huán)境、材料物理、油氣儲運(yùn)、給排水、食品工程、安全工程等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程, 其教學(xué)質(zhì)量對于奠定后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),提高學(xué)生整體素質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力等起著關(guān)鍵性的作用。《無機(jī)及分析化學(xué)》課程有機(jī)融合了《無機(jī)化學(xué)》和《分析化學(xué)》兩門基礎(chǔ)化學(xué)課程,學(xué)習(xí)內(nèi)容多,且知識點(diǎn)較分散,有些內(nèi)容又很抽象,理解較難, 公式多且適用條件復(fù)雜,使很多學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。興趣是學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)的源動力,是使學(xué)生由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”的關(guān)鍵所在。因此,如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)無機(jī)及分析化學(xué)的興趣,調(diào)動他們的學(xué)習(xí)熱情,在無機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)中顯得尤為重要.
二、綠色化學(xué)教育的改革
對于如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)無機(jī)及分析化學(xué)的興趣,筆者結(jié)合幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)提出以下幾點(diǎn)具體措施。
(一) 強(qiáng)化教師素質(zhì),調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
(1)教師應(yīng)重視塑造自身的授課形象。 教學(xué)過程實(shí)際是教師和學(xué)生的雙向交流的過程,“教師的教態(tài)”會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)積極性,教師如果注意利用學(xué)生這個特點(diǎn),就能給學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。由于無機(jī)及分析化學(xué)中需要描述的內(nèi)容很多,教師在備課時(shí),需要根據(jù)教學(xué)目的對教材內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌安排,尋找一些具有啟發(fā)意義、思考價(jià)值和頗有情趣的內(nèi)容,以激發(fā)學(xué)生的熱情和興趣。另外還要了解學(xué)生已有的知識水平,精心設(shè)計(jì),讓學(xué)生體會到課程的魅力和教師的風(fēng)范,渴望學(xué)習(xí)這門課程。
(2)要求老師具有淵博的專業(yè)知識,能夠營造生動的課堂氣氛,講課有一定的激情,聲調(diào)抑揚(yáng)頓挫, 這才能充分地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)無機(jī)及分析化學(xué)的興趣。為了在教學(xué)中多聯(lián)系化學(xué)在尖端科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面的作用,教師要自己經(jīng)常閱讀和收集各類科技信息,將最近的科研成果以及自己科研感想,在教學(xué)過程中傳遞給學(xué)生, 激發(fā)同學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。例如,作者一直從事分析化學(xué)研究工作,在講授“吸光光度法”時(shí),向?qū)W生簡單介紹了自己通過光譜儀器進(jìn)行大氣中污染物的測定工作;在講授“酸堿滴定法”時(shí),介紹了自己如何利用所學(xué)知識對果蔬及其制品中的有機(jī)酸如蘋果酸和草酸等進(jìn)行的測定;這些內(nèi)容要么趨向前沿、反映現(xiàn)代,要么趨向?qū)嶋H應(yīng)用,既培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到所學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用,從而起到培養(yǎng)興趣及探索創(chuàng)新精神的作用。
(二) 重視緒論教學(xué),增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
緒論教學(xué)是學(xué)科教學(xué)的開始,緒論的講授可以讓學(xué)生明白教材的主旨和篇章結(jié)構(gòu),幫助學(xué)生建立教材的知識體系輪廓。上好緒論課,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),只是培養(yǎng)興趣的開始; 教授不同專業(yè)學(xué)生,緒論課要有針對性的內(nèi)容, 使學(xué)生了解學(xué)習(xí)無機(jī)及分析化學(xué)課程的意義。這部分內(nèi)容可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和材料物理專業(yè)的特點(diǎn),多舉一些日常生活、材料類工業(yè)生產(chǎn)中較熟悉的實(shí)例 (針對材料的化學(xué)分析方法和儀器分析方法等),通過這些生活實(shí)例,使之認(rèn)識到這門課程不僅與自己所學(xué)的專業(yè)知識有關(guān),還與日常生活息息相關(guān),引發(fā)學(xué)生興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
(三) 課堂教學(xué)靈活多變
(1)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化的關(guān)鍵在于對教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)確把握,在有效的學(xué)時(shí)下保證較好的教學(xué)質(zhì)量和效果.認(rèn)真組織講課程序,分清主次,突出重點(diǎn),合理地精簡與材料物理專業(yè)聯(lián)系較少的純化學(xué)理論以及中學(xué)或其它課程重復(fù)的相關(guān)內(nèi)容,省去一些繁冗的公式推導(dǎo)和證明。不同章節(jié)的內(nèi)容密切和材料物理專業(yè)融合, 比如在“化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)”一章中價(jià)鍵理論和雜化軌道理論對了解合成材料的性質(zhì)和反應(yīng)非常重要,因此,我們將上述理論作為教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容;而“原子結(jié)構(gòu)與元素周期系”中,波粒二象性、薛定諤方程等作為一般介紹,而元素化學(xué)部分,學(xué)生在高中期間已經(jīng)具有較好的基礎(chǔ),只做簡單的變化規(guī)律分析即可。
(2)精心設(shè)疑采用問題教學(xué)。問題能夠激起疑惑、促進(jìn)思考。古人云:“學(xué)起于思,思源于疑”,在教學(xué)中,教師可以有意識地把一些重點(diǎn)知識設(shè)置成一連串的問題,使學(xué)生產(chǎn)生疑問,從而吸引學(xué)生的注意力,激活學(xué)生的思考欲,激發(fā)學(xué)生的求知欲。例如: 講“稀溶液依數(shù)性”的時(shí)候,筆者以一些與稀溶液依數(shù)性相關(guān)的生活現(xiàn)象為引子,作為整堂課的導(dǎo)語。如“為什么腌咸菜的水冬天不易結(jié)冰?”“為什么下雪以后,公路要撒融雪劑?”“為什么化肥施多了,植物會被‘燒死’?” 給學(xué)生講授溶液的滲透壓時(shí),可以先給學(xué)生提出疑問,是否知道護(hù)士給病人輸液將藥物溶在什么液體里? 它們的濃度是多少?通過設(shè)疑,使學(xué)生對問題產(chǎn)生濃厚的興趣,從而有目的的學(xué)習(xí)。
(3)利用多媒體輔助教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在化學(xué)教學(xué)中,許多微觀過程是無法用肉眼觀察到的,此時(shí)如果借用多媒體,就可以把化學(xué)微觀世界呈現(xiàn)在大家面前,讓抽象變得具體,讓枯燥變得生動,同時(shí)也讓化學(xué)學(xué)習(xí)變得更加直觀、更加有趣。例如在滴定終點(diǎn)時(shí)指示劑顏色的變化很難把握,利用課件用動畫的形式把常見指示劑在終點(diǎn)時(shí)的顏色變化形象的演示出來,給學(xué)生一個感性的認(rèn)識,避免學(xué)生在實(shí)際操作中由于操作不當(dāng)和終點(diǎn)顏色判斷不準(zhǔn)確而造成體積誤差,這樣既直觀、生動、經(jīng)濟(jì),又能克服時(shí)間和空間的限制,達(dá)到了傳統(tǒng)教學(xué)方式難以實(shí)現(xiàn)的效果。
(4)理論聯(lián)系實(shí)際。課堂教學(xué)除了注重課堂設(shè)疑,調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動之外,教師還應(yīng)注重理論教學(xué)與實(shí)際的聯(lián)系,這樣可以使學(xué)生對該課的實(shí)用性得到證實(shí)。例如,在學(xué)習(xí)溶液這一章,講授氣體溶解度與飽和蒸汽壓關(guān)系時(shí),提出為什么打開汽水瓶蓋時(shí)有氣泡產(chǎn)生?在講化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),結(jié)合工業(yè)合成氨的具體狀況,探討如何提高反應(yīng)速率,增加氨的產(chǎn)量,等等。通過聯(lián)系實(shí)例,讓學(xué)生感覺到該課程的學(xué)習(xí)可以揭示生產(chǎn)和生活中許多所以然,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情、有效地培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維及靈活應(yīng)用所學(xué)基本理論知識分析、解決實(shí)際問題的能力。
(四) 建立一套“以筆試為主體,多種形式并存的考試評估制度”
采用靈活的考試形式,那學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性肯定會大大提高。改革可以從以下幾方面:改革現(xiàn)有的一考定結(jié)果的應(yīng)試方式,變?yōu)樨灤┱n程始終的、多方式的測試,如可以實(shí)行階段考,這樣可以減輕學(xué)生負(fù)擔(dān);多一些靈活性、創(chuàng)造性、實(shí)踐( 至少是模擬實(shí)踐) 性的考題,如可以讓學(xué)生寫寫學(xué)習(xí)心得等,這樣既可以及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況,又可以作為改革的一種手段。
三、結(jié)束語
興趣是直接推動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力,它促使學(xué)生去追求知識、探索科學(xué)。學(xué)生對學(xué)習(xí)有興趣,才會愉快主動地學(xué)習(xí)。在無機(jī)及分析化學(xué)課堂教學(xué)中,教師需要采用多種方法培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣,以趣激學(xué),調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生在輕松、愉快的學(xué)習(xí)氣氛中接受新知識,學(xué)好無機(jī)及分析化學(xué)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:精品課程;無機(jī)及分析化學(xué);課程建設(shè);實(shí)踐
無機(jī)及分析化學(xué)是我校首批校級精品課程,2008年被批準(zhǔn)為四川省精品課程。該課程是材料、環(huán)境、食品、生物、生技、制藥、農(nóng)學(xué)、園藝、動科、安全和輻射等專業(yè)非常重要的一門基礎(chǔ)課,它是根據(jù)無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)兩門課程聯(lián)系緊密的特點(diǎn),將無機(jī)體系和分析體系進(jìn)行有機(jī)融合,既繼承了無機(jī)化學(xué)理論知識的系統(tǒng)性,又突出了分析化學(xué)實(shí)際操作的應(yīng)用性,減少了教學(xué)中的重復(fù)和脫節(jié)內(nèi)容,有利于教與學(xué)。該課程涵蓋了無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)的主要內(nèi)容,用熱力學(xué)、動力學(xué)的知識揭示無機(jī)反應(yīng)的方向和歷程;把最新的量子力學(xué)成就作為闡述元素和化合物性質(zhì)的理論基礎(chǔ),從而拓展到重要元素及其化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律;運(yùn)用溶液中四大平衡原理進(jìn)行滴定分析,確定物質(zhì)中各組分的含量。
一、無機(jī)及分析化學(xué)課程系列教材的建設(shè)實(shí)踐
教材是教學(xué)思想、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系的載體,是教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的主要標(biāo)志,是精品課程建設(shè)的重要組成部分。在深化教學(xué)改革中,實(shí)現(xiàn)教材建設(shè)的創(chuàng)新是有效解決教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法存在問題的關(guān)鍵。根據(jù)非化學(xué)化工類專業(yè)本科生對化學(xué)基礎(chǔ)知識的要求,以少而精、精而新的原則,將傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代新知識相結(jié)合,對無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、普通化學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合、革新和優(yōu)化,注重對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育,編寫出版了21世紀(jì)高等院校教材《無機(jī)及分析化學(xué)》。該教材注重處理傳統(tǒng)學(xué)科與新興交叉學(xué)科知識的關(guān)系,在闡述基本原理和知識的基礎(chǔ)上注重內(nèi)容的更新,體現(xiàn)了材料、環(huán)境及生物類學(xué)科與化學(xué)學(xué)科的交叉與融合。將化學(xué)熱力學(xué)知識融入全書有關(guān)章節(jié),并將四大平衡和四大滴定分析法有機(jī)結(jié)合。理論教學(xué)以化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、四大平衡為重點(diǎn),適當(dāng)簡化四大滴定分析法,而使其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng),簡化分子軌道理論、晶體場理論等過于難深的內(nèi)容。編寫了綠色化學(xué)概論、材料與化學(xué)、生命與化學(xué)、環(huán)境與化學(xué)等作為培養(yǎng)學(xué)生興趣和擴(kuò)大知識面的閱讀材料。教材把知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高融為一體,體現(xiàn)了教育思想、教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變。編寫教材力求使量和單位在體系上、名稱和符號上系統(tǒng)化,科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤从钞?dāng)代學(xué)科的發(fā)展,使基本概念更為科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、清晰,編寫結(jié)構(gòu)層次更加合理。通過閱讀材料部分的學(xué)習(xí),既可使學(xué)生了解本專業(yè)的發(fā)展動態(tài),擴(kuò)大知識面,又能使學(xué)生了解化學(xué)基礎(chǔ)理論在相關(guān)學(xué)科中的重要地位,激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣和熱情。編寫中力求使本教材簡明扼要、概念準(zhǔn)確、重點(diǎn)鮮明、深入淺出、通俗易懂、理論聯(lián)系實(shí)際,適用于材料、環(huán)境、生物等主要專業(yè)大類。
由于無機(jī)及分析化學(xué)課程的內(nèi)容多,課時(shí)相對較少,教學(xué)進(jìn)度快,教師在課堂上難于列舉足夠數(shù)量的例題,教材因篇幅限制,例題數(shù)量有限;同時(shí)該課程一般在大學(xué)一年級的第一學(xué)期開設(shè),學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)較吃力,學(xué)習(xí)時(shí)也感到基本概念多、重點(diǎn)難于掌握、計(jì)算題解題困難等。為適應(yīng)學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)和練習(xí)的需要,啟迪科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力,我們編寫了配套的《無機(jī)及分析化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》。學(xué)習(xí)指導(dǎo)書主要解決學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課程時(shí)抓不住重點(diǎn)的問題,對每一章知識的重難點(diǎn)進(jìn)行了梳理和總結(jié),精選了例題;通過對教材后的習(xí)題解答,旨在引導(dǎo)學(xué)生如何審題和解題,以鞏固和掌握本課程的基本原理和基本知識;通過自測習(xí)題可檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,提高學(xué)生的解題能力;模擬試題及研究生入學(xué)試題,力求題目典型,覆蓋面廣,使學(xué)生既能盡快地適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法,又能較好的掌握課本的內(nèi)容,同時(shí)也是學(xué)生期末考試和考研生復(fù)習(xí)的好參考。
因?qū)W習(xí)指導(dǎo)書編寫了教材所附習(xí)題的詳細(xì)解答過程,再布置書上的習(xí)題就失去了意義。為了使學(xué)生有更多的練習(xí)機(jī)會,并了解學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況,我們把章節(jié)內(nèi)容分板塊,按試卷格式編寫了8個單元練習(xí)題,包括選擇題、判斷題、填空題、簡答題、計(jì)算題,這給學(xué)生交發(fā)作業(yè)和教師批改等帶來了極大的方便,同時(shí)也有助于學(xué)生參加期末考試。另外,我們還編寫了無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,主要內(nèi)容包括:化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全知識、基本操作、基本技能實(shí)驗(yàn)、綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
二、無機(jī)及分析化學(xué)課程網(wǎng)站建設(shè)
按照國家精品課程的要求對本課程進(jìn)行了全面建設(shè),建立了無機(jī)及分析化學(xué)精品課程網(wǎng)站。本課程已上網(wǎng)的資源包括課程負(fù)責(zé)人及主講教師(基本信息、教學(xué)情況和學(xué)術(shù)研究),教學(xué)隊(duì)伍(人員構(gòu)成、隊(duì)伍結(jié)構(gòu)、教學(xué)改革與教學(xué)研究、師資培養(yǎng)),課程描述(歷史沿革、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)方法與手段、教學(xué)效果),自我評價(jià)(課程主要特色、課程地位、存在的不足),課程建設(shè)規(guī)劃,學(xué)校的政策與措施,支撐材料等欄目內(nèi)容。課程網(wǎng)站(jpkc.swust.省略/c270/Course/Index.htm)包括課程簡介,教學(xué)方法,有關(guān)課程的管理規(guī)章制度(包括教師教學(xué)工作規(guī)范、師資隊(duì)伍建設(shè)規(guī)劃與措施等10項(xiàng)),各層次教學(xué)大綱與教學(xué)要求,各章的教案與講稿,電子課件,實(shí)驗(yàn)教學(xué)(實(shí)驗(yàn)規(guī)章、實(shí)驗(yàn)考核、安全知識、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)測試、視頻資料、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與條件),授課錄像,教學(xué)互動(各章的學(xué)習(xí)指導(dǎo)、習(xí)題解答、自測試題),考試導(dǎo)航(單元測試、課程試卷、模擬試題、考研試題),在線交流,在線考試,知識拓展,化學(xué)用表,參考文獻(xiàn)等欄目。現(xiàn)在無機(jī)及分析化學(xué)理論教材、實(shí)驗(yàn)教材、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、電子教案、精品課程網(wǎng)站等學(xué)習(xí)資源已經(jīng)形成了全方位、立體化的課程教學(xué)體系。學(xué)生的學(xué)習(xí)幾乎不受時(shí)間和空間的限制,無論何時(shí)何地都有一個無形的老師,學(xué)生完全可以掌握自己的學(xué)習(xí)過程。
在教學(xué)理念方面,我們把培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神放在第一位,把無機(jī)及分析化學(xué)課建設(shè)成為既是學(xué)生學(xué)習(xí)科技知識的基礎(chǔ)課,又是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)課。理論課教學(xué)以無機(jī)化學(xué)基本原理為主,以物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為依據(jù),以四大平衡原理為重點(diǎn),以重要元素及其化合物的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)、變化規(guī)律及其含量測定為目標(biāo),以指導(dǎo)學(xué)生自我學(xué)習(xí)為方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)以化學(xué)分析技術(shù)和技能訓(xùn)練為核心和重點(diǎn),強(qiáng)化基本技能訓(xùn)練、強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)分析問題和解決問題,重視系統(tǒng)性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等諸學(xué)科的研究和發(fā)展都離不了無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)原理和技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,我們建立了材料類、環(huán)境類、生物類3個模塊相關(guān)專業(yè)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容。
三、改革教學(xué)方法,加強(qiáng)師生互動
現(xiàn)代化教學(xué)方法和手段是精品課程建設(shè)的重要途徑。盡管傳統(tǒng)的講授方法在傳授大量知識方面是有效的,但單靠傳統(tǒng)的講授方法卻不能很好地調(diào)動學(xué)生的積極性,不利于鼓勵學(xué)生對超越課堂知識的記憶,并以此對這些內(nèi)容進(jìn)行反思。學(xué)分制的改革,作為基礎(chǔ)課的無機(jī)及分析化學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)也在降低,這對教學(xué)內(nèi)容和教師的教學(xué)水平提出了更高的要求,必須不斷進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容更新,教學(xué)方法、教學(xué)手段及考試方法的改革。無機(jī)及分析化學(xué)內(nèi)容廣泛,涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)基本原理、溶液平衡、化學(xué)分析、元素化學(xué)、部分儀器分析等內(nèi)容。課程講授不可能面面俱到,要在吃透教材的基礎(chǔ)上分層次合理安排講課內(nèi)容,注重難點(diǎn)和重點(diǎn)引導(dǎo),精講與對比分析討論,如四大平衡與四大滴定,同時(shí)注意引入學(xué)科前沿知識。在教學(xué)方法方面,主要是講重點(diǎn)、講難點(diǎn)、講思路、講方法、講應(yīng)用,形成了“課內(nèi)講授+課外講座+輔導(dǎo)答疑+考核評估”教與學(xué)一體化的互動教學(xué)模式,既注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,又注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主學(xué)習(xí)的能力。
精品課程的教學(xué)應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造條件,讓學(xué)生對所講的內(nèi)容進(jìn)行反思,提出問題并思考對問題的解決方案,教師重視通過提問和課堂討論讓學(xué)生對課堂上的信息進(jìn)行分析。因此,課堂講述的主要功能不再是對書本知識的灌輸,而應(yīng)是理論與實(shí)際相結(jié)合地對知識進(jìn)行系統(tǒng)化的闡釋。教師首先要抓好備課一關(guān),同時(shí)要提高講演水平和駕馭課堂的能力,脫離講稿以增加感染力,進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。互動教學(xué)法是充分發(fā)揮教師和學(xué)生二者主觀能動性的教學(xué)方法,其常用的方式有答問式、問答式、討論式等多種形式。“答問式”“問答式”“討論式”三種方式中的每一種方式都有其特點(diǎn)和特定的適用范圍,教師必須有選擇地加以靈活運(yùn)用。課堂教學(xué)中注重學(xué)生自學(xué)能力和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),興趣是學(xué)習(xí)的動力,創(chuàng)造的源泉。無機(jī)及分析化學(xué)的學(xué)習(xí)在大學(xué)一年級進(jìn)行,該課程的學(xué)習(xí)不僅使學(xué)生在知識上有所積累,而且在學(xué)習(xí)能力上也應(yīng)得到較大的提高,我們要求學(xué)生做到課前預(yù)習(xí)、課中互動、課后小結(jié),學(xué)會學(xué)習(xí)的方法。在教學(xué)中針對部分內(nèi)容,要求學(xué)生自學(xué),對有些延伸內(nèi)容,要求學(xué)生查閱有關(guān)學(xué)術(shù)期刊,并撰寫小論文、課堂討論,最后教師總結(jié)。同時(shí)充分運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù),將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合,大大提高課堂效率。此外,課程組制作了大量的圖片、圖表、動畫、錄像等素材和資料,用以表現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容,并將多種形式的課程教學(xué)資源上網(wǎng)。
不斷進(jìn)行考試方法的改革。鼓勵學(xué)生撰寫讀書報(bào)告和科技“小論文”,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的意識、習(xí)慣和能力,有助于學(xué)生對化學(xué)的知識的深入理解及綜合運(yùn)用。期末成績由考勤、平時(shí)作業(yè)、課堂提問、單元測驗(yàn)、期末考試等成績綜合評定,撰寫的讀書報(bào)告和科技小論文實(shí)行額外加分,根據(jù)撰寫的質(zhì)量在總成績中加0~10分,若能達(dá)到公開發(fā)表的水平最多可以加10分,但課程總成績最多為100分。
四、無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的改革
實(shí)驗(yàn)改革的目標(biāo)是通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),加強(qiáng)基本訓(xùn)練,著重能力培養(yǎng),強(qiáng)化創(chuàng)新意識。創(chuàng)造性教育要求對學(xué)生既要有寬的基礎(chǔ)知識和新的專業(yè)知識的傳授,又要有自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力、動手能力的培養(yǎng),尤其是現(xiàn)代意識、競爭意識的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)方式是所有學(xué)生做同樣的實(shí)驗(yàn),教師從最基本的原理講到實(shí)驗(yàn)中的每一個細(xì)小點(diǎn),學(xué)生完全處于一種被動接受狀態(tài),這樣既限制了學(xué)生的思維、學(xué)習(xí)的積極性與主觀能動性,又影響教學(xué)效果。實(shí)踐“一體化、多層次、開放式”實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式,構(gòu)建了符合我校培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)校特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)課程體系。本著“化學(xué)教育既傳授知識和技術(shù),又訓(xùn)練科學(xué)方法和思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德”的全面化學(xué)教育準(zhǔn)則,自2004年起,根據(jù)我校實(shí)際情況和學(xué)生不同層次、不同專業(yè)的培養(yǎng)要求,對原實(shí)驗(yàn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革,建立和完善了無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容,按照基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)―綜合實(shí)驗(yàn)―設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3個層次推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程。建立了以實(shí)驗(yàn)技術(shù)要素為主線的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,開出了適合我校不同學(xué)科學(xué)生的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,為學(xué)生提供個性發(fā)展,開發(fā)其潛能以及為優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出創(chuàng)造了條件。針對生源及學(xué)生的實(shí)際水平,采取分層次教學(xué);針對專業(yè)及學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分必做和選做,對學(xué)時(shí)太少的專業(yè)重在基本技能訓(xùn)練,要求獲得過硬的操作能力。開放實(shí)驗(yàn)室,使一些不能在課堂上完成的實(shí)驗(yàn)得到補(bǔ)充,同時(shí)學(xué)生也可以自己設(shè)計(jì)一些感興趣的實(shí)驗(yàn),在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而使學(xué)生的動手能力、分析問題和解決問題的能力得到進(jìn)一步提高。無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)形成了多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、多模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、預(yù)約開放式教學(xué)模式。為此,無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)采取了以下改革措施:
1.對無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了刪減與重組,并進(jìn)行綠色化改造。本實(shí)驗(yàn)課注重在繼承傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上創(chuàng)新,增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn),減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。通過對原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的整合,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系的整體優(yōu)化。在教學(xué)過程中注重對學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識的培養(yǎng),為學(xué)生灌輸綠色化學(xué)思想,積極開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,并推進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化。根據(jù)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),用綠色化學(xué)的觀念對傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改造,建立了“性質(zhì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)滴化、制備實(shí)驗(yàn)小量化、分析實(shí)驗(yàn)減量化”。如滴定分析實(shí)驗(yàn),將標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度由0.1mol/L降至0.01~0.02mol/L,滴定管使用25ml,錐形瓶改用100ml。試劑用量大大減少,提高了實(shí)驗(yàn)的安全性;產(chǎn)生的“三廢”量很少,改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件,極大地減少了對環(huán)境的污染。這樣在常規(guī)儀器中完成無機(jī)及分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅大量減少了化學(xué)試劑和藥品的消耗,節(jié)約了實(shí)驗(yàn)消耗費(fèi)用,而且也加強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識,收到了良好的效果。
2.正確認(rèn)識理論課教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的關(guān)系。在無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生應(yīng)始終處于主置,教師則處于為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)的主導(dǎo)位置。作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)主體的學(xué)生,在繼承傳統(tǒng)知識和技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)進(jìn)行知識和技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新;作為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教師,在搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)引導(dǎo)工作的同時(shí),加強(qiáng)自身知識和技能的擴(kuò)展和更新,達(dá)到知識豐富,技術(shù)熟練和教學(xué)方法科學(xué)而實(shí)用的要求。
3.多媒體輔助教學(xué)和開放實(shí)驗(yàn)室緩解實(shí)驗(yàn)課時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾。隨著單一、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)化,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不斷豐富,往往一個連續(xù)的系統(tǒng)的試驗(yàn)中涉及好幾個相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù),由學(xué)生自己動手設(shè)計(jì)并完成整個實(shí)驗(yàn),由此開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)面臨著如何在有限時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握更多實(shí)驗(yàn)技術(shù)的難題。對于無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,使用多媒體技術(shù)輔助教學(xué),利用錄像演示實(shí)驗(yàn)技術(shù)的操作要點(diǎn),再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和結(jié)果,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。建立了仿真實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的仿真實(shí)驗(yàn),同時(shí)可進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)習(xí)。
4.形成了基礎(chǔ)―提高―揚(yáng)優(yōu)―介入科研4層次的開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和管理方法,完善了對不同層次學(xué)生因材施教的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)、研究、分析和解決問題,這對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力有著不可替代的作用。無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基地,幾年來西南科技大學(xué)啟動“大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目”等多項(xiàng)大學(xué)生科技創(chuàng)新資助計(jì)劃,開放無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,為其高質(zhì)量完成項(xiàng)目提供條件保證。
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Practice on the construction of the provincial classic course inorganic and analytical chemistry
Zhong Guoqing
Southwest university of science and technology, Mianyang, 621010, China
【關(guān)鍵詞】分析化學(xué)實(shí)驗(yàn);藥學(xué)專業(yè);實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革
1引言
分析化學(xué)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,它主要研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)形態(tài)等特征,在藥學(xué)專業(yè)教育中,具有重要意義,其理論知識和實(shí)驗(yàn)技能是各個學(xué)科如藥物分析學(xué)、藥物化學(xué)等的必要基礎(chǔ)[1]。分析化學(xué)教學(xué)的重要組成部分是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),它在理論性、實(shí)踐性、應(yīng)用性方面具有明顯優(yōu)勢。通過分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),有助于學(xué)生掌握分析化學(xué)的基本理論,熟練其基本操作步驟,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的好習(xí)慣,學(xué)會洞察、研究問題以及尋找解決方案,從而培養(yǎng)高級創(chuàng)新型專業(yè)人才。但過去的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式存在許多不足,如這種教學(xué)方式是將實(shí)驗(yàn)流程寫在黑板上進(jìn)行講解,然后示范操作過程,致使學(xué)生過于強(qiáng)調(diào)理論而忽略了實(shí)踐等問題;在教學(xué)內(nèi)容中有較多的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相對較少,某種意義上阻礙了學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新能力。因此,需要我們積極主動地尋求適合自身特點(diǎn)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,從而提高學(xué)生各方面的能力,成為創(chuàng)新型藥學(xué)人才。
2改編實(shí)驗(yàn)書,滿足學(xué)科需要
順應(yīng)學(xué)科發(fā)展需求,借鑒經(jīng)典的國內(nèi)外藥學(xué)專業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課本,根據(jù)本校藥學(xué)專業(yè)分析化學(xué)的現(xiàn)狀和實(shí)驗(yàn)室設(shè)施概況以及學(xué)生各方面能力,制定科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案,構(gòu)建適宜的實(shí)驗(yàn)數(shù)量,編輯具有特色的藥學(xué)專業(yè)分析實(shí)驗(yàn)教材,在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷完善該課本。實(shí)踐證明,該課本具有明顯的重難點(diǎn)和正確詳細(xì)的理論基礎(chǔ),且操作方便,因此取得了良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,在學(xué)生中反響較好,獲得學(xué)生的一致好評。
3教學(xué)形式多樣,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
如今,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生一般表現(xiàn)為照搬實(shí)驗(yàn)課本中的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行機(jī)械操作。經(jīng)論證,在實(shí)驗(yàn)中需要提高學(xué)生的實(shí)踐能力。通過老師的專業(yè)培訓(xùn),然后配制若干緩沖溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液等,這樣便于學(xué)生深刻體會整個科學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟[2]。可將多媒體教學(xué)、探究式教學(xué)和談?wù)撌浇虒W(xué)等模式用于分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中[4-5],這樣的教學(xué)模式一方面有利于學(xué)生認(rèn)識人生、價(jià)值;另一方面掌握學(xué)生對這門課的看法,質(zhì)疑所做的實(shí)驗(yàn),然后大家一起探討、分析和解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題,可提高學(xué)生在思維和實(shí)踐方面的能力,從而自覺主動地學(xué)習(xí)。
4學(xué)生分組實(shí)踐操作,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神
培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神并注重學(xué)生之間的交流在藥學(xué)專業(yè)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中顯得尤為重要。首先將實(shí)驗(yàn)分成幾個小板塊,如天平稱重、移取和定量溶液等基本操作,然后以每個板塊為單位進(jìn)行不斷地規(guī)范操作。下面以光度法測定Fe3+含量為案例,每個小組由3~4名學(xué)生組成,每個組員各司其職,然后小組內(nèi)部對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論、分析和思考,親自操作完成實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。此方法強(qiáng)調(diào)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識,集體商量,共謀發(fā)展,有利于鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識,為畢業(yè)后在集體工作中表現(xiàn)優(yōu)秀奠定基礎(chǔ)。
5開放實(shí)驗(yàn)室輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在課后開放實(shí)驗(yàn)室輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生整體把握如何總體設(shè)計(jì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)。由指導(dǎo)老師給出綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,同時(shí)提倡學(xué)生自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)課題或直接參與任課老師的科研課題,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提高學(xué)生的參與意識,促使其獨(dú)立思考和創(chuàng)新理念。
6老師解答與學(xué)生獨(dú)立查找并舉,鍛煉學(xué)生自主翻閱相關(guān)資料能力
在分析實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中應(yīng)秉著“學(xué)用結(jié)合,以用促學(xué)”原則,文獻(xiàn)檢索課是一門專業(yè)必修課,與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課相輔相成[6-7]。如對于在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到的疑惑,暫時(shí)歸避,首先讓學(xué)生獨(dú)立搜尋參考文獻(xiàn),心里有一個明確的答案,然后通過老師點(diǎn)撥提醒,進(jìn)行集體探討、分析存在的問題。這樣的方法的好處在于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力,為今后的發(fā)展提供有力保障。
7教學(xué)效果創(chuàng)新課程教學(xué)模式,取締以往的分析
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,改變學(xué)生被動式學(xué)習(xí),從而學(xué)會主動學(xué)習(xí),如讓學(xué)生完成畢業(yè)論文或新的課題任務(wù),首要掌握它的過去、現(xiàn)狀、基本原理和方法,再通過查看相關(guān)資料了解該課題目前的研究情況,明確該課題的研究意義,在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn),最大限度地發(fā)揮學(xué)生的潛質(zhì),培養(yǎng)上進(jìn)、具有獨(dú)立思考、實(shí)踐能力強(qiáng)和高競爭實(shí)力的優(yōu)秀創(chuàng)新學(xué)生。
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