非化学专业课程下分析化学论文

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1“分析化学”课程的教学现状

1．1特殊的教学对象

1）目前多数学生是独生子女，自我为中心的意识很强，他们渴望成功却又缺乏吃苦耐劳的精神，心里想学习却又不具备自我约束的能力；2）基础课程的上课方式多为同专业、甚至是不同专业的多个班级的合班课，学生人数较多，化学基础知识层次不齐，任课教师在课堂上很难做到照顾每一个学生的学习情况，再加上学时数的压缩，学生的学习效果直接面临一些困惑和难题：听课效果不好、抄作业现象常有发生、考试结果不尽如人意、无法与后续专业课程衔接等等；3）非化学专业学生对化学基础课的学习较被动，创新的主动性与积极性不强［3］．以某高校园艺专业为例，在大一学年的第二学期，“分析化学”课程往往与英语及一些专业课程同时开课，相比而言，分析化学知识零碎，各类公式多，且抽象、难以理解，学生学习起来有枯燥无味之感，普遍反应记不住，因而缺乏兴趣，积极主动性不高，甚至出现畏惧心理；同时“重专业知识，轻基础知识”的现象也普遍存在．因此如何激发学生学习基础课的兴趣与主动性，最大程度地发挥他们的潜能，是摆在大学基础课教师面前的一个新课题．

1．2繁杂的课程内容

“分析化学”学科在整个学习阶段起着承上启下的作用．它由一系列分析方法所构成，主要包括化学分析法和仪器分析法，经典的化学分析法又可分为重量分析法和滴定分析法；仪器分析法主要有光学分析法、电化学分析法、色谱分析法等等，其中每一种分析方法因响应信号机制不同还可进一步细分．不同的分析方法具有不同的原理、条件、仪器、特点和适用范围等，既相互联系又各自成体系，涉及的知识很广，并且还在以日新月异的速度向前发展，各种新理论、新方法和新技术层出不穷．因此在这样的大背景下，如何在“分析化学”学科的教学中营造一种活跃思维、主动学习、充分体现学生主体地位的氛围，真正地提高课堂的教学效率，是每一位承担这门课程的教师值得思考和探讨的问题．

1．3机械的实验教学

在实验设计方面，简单的验证性实验多，综合设计的研究性实验较少［4］，实验内容不能及时反映分析化学的发展现状与相关学科间的渗透交叉，并且多数实验都是在教师的“精心安排”下进行“照方抓药”，学生只需按部就班地跟着教材走就能完成实验，独立思考的机会不多，严重缺乏在方案设计、样品前处理及数据处理等方面的创造性锻炼．在实验授课方面，多数实验课程仍采用传统的“教师先讲解原理———学生接受，然后动手实验”的模式．教师“倾囊相授”，希望将所有的知识点都传授于学生，但与教师的教学热情相反，学生的积极性却往往不高，无动于衷，对实验内容的理解与设计基本依赖于教师的讲解，缺乏对未知知识的探求精神以及独立进行实践操作的能力．在实验操作方面，对于移液、称量等基本操作，虽然教师已详细讲解并演示，学生操作仍不规范，如在减量法称量时直接用手接触称量瓶，未用纸条和纸片；滴定时不注意观察标准溶液滴落点周围的颜色变化，却不时地抬头观察滴定管的读数；未进行半滴操作等．还有一些仪器较为精密、贵重，数量偏少，不能保证每个学生都能掌握所有实验细节，再加上操作步骤较多，一些学生怕操作不当得不到理想的数据，只简单做一些辅助的配合工作，甚至站在旁边“冷眼观看”，基本上是学无所获．综上所述，不难看出，目前“分析化学”实验教学相对比较机械．所以，如何建立新型的分析化学实验课程体系，采用新颖的教学方法，赋予学生更广阔、更自主的学习空间，使学生在知识和能力上获得双丰收，是一个巨大的挑战．

1．4单一的评价方式

多年来，“分析化学”课程的考核方式为期末闭卷考试这种单一的考核形式，课程最终成绩为期末考试的卷面成绩、实验成绩和平时成绩加权后的总评成绩．成绩高的学生可能是“临时抱佛脚”即考前几天突击复习的结果．这种考核方式虽然能较好地考察学生对“分析化学”课程基础知识的储备情况，却不能很好地反映出他们综合分析问题、解决问题的能力．因此，要使学生的创新能力、综合运用知识能力得到真正的提高，必须要建立一套科学的评价方式．

2“分析化学”课程教学改革的主要措施

2．1激发学生兴趣

美国教育家杜威指出：教育不是一件“告诉”和“被告诉”的事情，而是一个主动建设的过程．因此，在教学过程中应充分调动学生的积极性，激发他们的学习兴趣．为此，可采取在传统授课方式的基础上，增加图片、动画效果、视频等多样化的多媒体内容帮助学生理解晦涩难懂的理论内容，并注重与相关学科之间的衔接与联系，适时地把一些化学史、应用实例或社会热点问题引入课堂，使学生认识到理论源于实践，又能指导实践．对于食品类专业的学生，在讲解色谱分析法时，可介绍2008年我国发生的非法添加三聚氰胺的毒奶粉事件，进而向学生提出可用高效液相色谱法测定饲料和植物蛋白粉中的三聚氰胺，此外还可介绍引起社会广泛关注的二噁英、苏丹红、瘦肉精等食品安全事件及奥运会期间兴奋剂的检测；针对生物学专业的学生，在介绍绪论“分析化学”课程的重要性及应用性时，如果只是泛泛地说分析化学在生物医学领域有着非常重要的作用，学生其实并没有深刻的体会，这时可列举在生物大分子研究领域做出重大贡献而获得2002年诺贝尔化学奖的三位分析化学家约翰•芬恩、田中耕一和库尔特•维特里希，紧接着介绍分析化学在他们熟知的领域，如基因组学、蛋白质组学和代谢组学中发挥的重要作用．这种讲授方法不但会使学生进一步认识到“分析化学”课程在其所学专业的重要地位和作用，而且还能开拓他们的视野，最大程度地激发他们的求知欲和创新性，进而参与到分析化学的科研工作中来．另一方面，还应在现代教学理论的指导下，以“教师为主导、学生为主体，并凸显主体”为研究突破口，发挥学生主观能动性，把教师的“教”和学生的“学”统一起来，探索以学生为主体的教学模式，改变现在普遍存在的学生学得枯燥，教师教得艰难，大家都感到无所适从的局面，以达到在教学过程中，学生真正成为学习的主人，“快乐学习”、“学会学习”，最终达到提高人才培养质量的目标．例如，在教学实践中可采取学生参与的方式，先由教师提出分析任务，如水环境中As含量的测定、重要药物溶菌酶的测定［5］等，学生依据兴趣自由分组，先完成综述小论文，再由教师指导讨论各种分析方法的优缺点．这样，学生先是对这些分析任务产生浓厚兴趣，水环境中As的含量究竟是多少？国家标准允许的含量是多少？经常饮用超标水，会对当地人、畜产生怎样的不良后果？在此基础上，深刻认识到准确测定的重要性．通过查阅文献资料，了解到As的测定方法有滴定分析法、原子吸收光度法、电分析方法及紫外－可见吸收光谱法等，最后根据环境水样中As的含量范围及实验室现有的仪器资源，确定选用紫外－可见分光光度法．在此过程中，学生可将课堂中学到的分析方法的评价指标及各种分析方法的原理用于解决实际问题，逐步形成为达到分析目的而应采取的分析化学专业思维的方式和方法．

2．2优化教学内容

“分析化学”课程教材难度大、内容多、学时少，因此，教学改革首先要以优化教学内容为核心，重点突出专业性和实用性：

1）对课程内容进一步优化和精简，压缩同其他基础课程中相同或相近的内容，如氢离子浓度的计算等，这些在普通化学部分章节已经提到，可略讲甚至不讲，让学生自己去复习．

2）对于相似的知识点，应培养学生归纳、比较和触类旁通的能力．在滴定分析法中，可精讲酸碱滴定法，包括滴定分析法的共性（基本原理、滴定曲线、突跃范围及影响因素、指示剂、终点误差和应用等），然后通过对比和归纳手段，讲解配位滴定法和氧化还原滴定法；在讲授紫外－可见分光光度法时，可以给学生列举蛋白质含量测定的光度方法，如考马斯亮蓝染色法、双缩脲法（Biuret法），并将这些方法和之前学习的凯式定氮法相比较，使学生了解各种方法的优缺点．通过这样前后知识的贯通融合，达到了以点带面、以小见大、触类旁通的作用，不但大大节约了课时，也培养了学生自主学习的能力．

3）对于仪器分析内容，应把握教学重点，理清知识主线，突出方法间的联系与区别［6］．仪器分析的主要内容实际上就是响应信号与被测物性质（与结构有关）、浓度之间的关系，教师应让学生彻底理解并掌握“利用峰位置可进行定性分析，峰高或峰面积可进行定量分析”这一基本规律．在三大类分析中（包括光谱分析、电分析和色谱分析），利用各自的峰位置可推断被测物的结构信息，而峰面积或峰高则可以反映被测物的含量或浓度信息．这种讲授方法会使学生对仪器分析知识有一整体性的认识，在此基础上再对不同方法进行比较．这样不仅可以收到较好的教学效果，还能帮助学生掌握学习知识的方法，最终达到双赢的目的．

4）将学科的前沿发展动态引入课堂教学．徐光宪院士指出，应把21世纪分析化学生龙活虎、立体多维的形象展示给学生，引起学生对该课程的极大兴趣．因此在实际教学中，应结合课程进度，适度地把学科最前沿的知识和最新的研究动态介绍给学生，注重知识面的补充和延伸．例如，在讲解分光光度法时，可引进现今发展最为迅速的碳纳米材料．碳材料的基本组成元素虽然相同，但由于这些元素的空间排布不同继而可形成不同的形态，有零维的碳点、一维的碳纳米管、二维的石墨烯等，不同的碳材料在紫外－可见光区域有不同的吸收峰，根据吸收峰（尤其是最大吸收波长）的位置可进行定性分析，区分不同的碳材料，根据吸光度的大小可进行定量分析，确定碳材料的浓度或含量．同时可利用透射电镜、原子力显微镜等进一步确定碳材料内部的精确结构，用共聚焦显微成像仪可观察其在细胞内的成像情况，为将其进一步应用在重大疾病的诊断和治疗方面提供理论依据．另外，对于现代分析化学中单细胞实时分析、单分子检测等前沿技术，可以专题的形式介绍给学生．最后，还可以让学生通过图书馆的网络资源（如中文的CNKI和英文的WebofScience）追踪相关领域的最新动态，这样不仅为课堂注入了新鲜血液，而且能激发学生探索科学的兴趣，有利于创新能力的培养．

2．3强化实验环节

“分析化学”是一门以实验为基础的学科，实验教学起着课堂教学不可替代的特殊作用，它不仅能使学生验证和巩固理论知识，而且能培养学生观察、分析和解决问题的能力，养成严谨、细致、实事求是的科学态度．因此，如何使学生的实验效率最大化，用“心”体会实验内容，一直是“分析化学”教育工作者长期以来不断追求的目标．最近几年，有关实验教学的改革如火如荼，笔者所在的学校也积极响应号召，针对“分析化学”实验教学进行改革．

1）在实验内容的安排上，保留具有代表性的经典实验，通过这些实验的练习，使学生规范地掌握基础实验的分析方法和操作要领．除此之外，增加一些与实际生活有紧密联系的综合设计性实验，内容的选择注重各专业的通用性，如食醋中总酸度的测定、日用卫生纸中荧光增白剂的检测，并让学生自行提供样品．这些实验很好地锻炼了学生在文献检索、实验方案设计、样品前处理、仪器操作及用计算机软件处理数据等方面的能力，大大地提高了学生的参与感和成就感，全方位地培养学生的化学素养．

2）在实验讲授和学生的操作训练方面，摒弃教师“一切包办”的理念和“老师讲，学生听”的单一模式．对于分析天平、滴定管等常规仪器，在课前预习的基础上，教师对每一项基本操作技能（包括操作规范、操作要点和技巧、注意事项及影响实验成败的关键因素等）边讲边示范，让学生先在感官上对基本操作技能有初步的印象，然后再通过大量的独立操作练习得以强化；对于一些涉及到精密贵重仪器的实验内容，可采用“虚拟实验”的方式，通过图片、视频等多媒体仿真动画教学，将仪器工作原理和实验过程通过三维虚拟动画的模式直观展现出来，教师要适时地对操作中可能出现的问题进行讲解与引导，尽可能提示操作可能出错的地方以及出错所导致的不良结果，增强学生的感性认识，减少实验中由于操作不当等造成的不必要的损失和浪费．

2．4科学评价学生成绩

要培养适应社会发展需要的多元化创新人才，必须要有科学的评价方式．基于此，要改变以“考试分数论英雄”的做法，强化对学习过程、学习能力的评价，构建多元评价体系．笔者在授课过程中均采用结构评分来组成课程的总成绩，即总成绩＝平时成绩（10％）＋实验成绩（30％）＋期末考试成绩（60％）综合考察学生学习情况，其中平时成绩改变以往所用的点名或签到次数计算的方式，而是通过对学生在课前预习、随堂练习、课堂讨论及课后复习的总体表现来确定；实验成绩采用综合评定标准，包括预习报告、实验操作、实验报告、纪律清洁四部分，学生编造实验数据及结果的不良风气得以纠正．实践证明，这种成绩评定方式有利于调动学生学习的主动性，激发其学习热情，真实地反映了学生对“分析化学”课程“三基”知识的掌握情况，最终达到提高教学质量的目的．

3结语

作为高校非化学专业必修的一门基础课程，“分析化学”课程的教学面临一些问题和挑战，为了提高教学质量，更好地培养学生创新能力，在教学过程中，一方面应遵循“以人为本”的教育理念，调动学生的学习兴趣，充分发挥其主观能动性；另一方面还应优化教学内容，把握教学重点，结合学科前沿及时扩充教学内容，并提高实验教学效率．当然，“分析化学”课程的教学改革是一项长期的、复杂的系统工程，不可能一蹴而就，高等学校要不断探索符合实际的教学模式和方法，并需要教师坚持不懈地提高自身的知识容量和教学能力，方能培养出全面发展、能力突出的创新性人才．

作者：王冬梅陈时洪工作单位：西南大学化学化工学院