水分析化學課程教學改革探索

時間:2022-03-15 09:30:25

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水分析化學課程教學改革探索

摘要:水分析化學課程和有些專業(yè)課程都是很重要的專業(yè)知識基礎課程之一。在現階段個別學院在水分析化學課程教學中存在有些問題,總結水分析化學課程教學中的規(guī)律和特點,從調整教學知識體制、改變教學方法、創(chuàng)新考試模式等這幾個方面對改學科課程教學革新進行了探索,解決目前大學生學習動力不足的問題,激發(fā)學生的內在學習潛能,改善課程教學效果,提高學生綜合能力。

關鍵詞:獨立學院;水分析化學;教學改革

水分析化學課程是針對有些專業(yè)課程開設的一項重要的專業(yè)基礎知識課程,同時也是該專業(yè)課程指導老師們指定的核心課程之一。改課程是培養(yǎng)學生們和訓練學生在水分析化學課程中學習基本的知識和技能[1],開展該課程有助于學生們掌握水分析化學課程的基礎專業(yè)知識和實驗技能,嚴格的說還可以強調“量”的基本概念,進而培養(yǎng)改專業(yè)課程的學生們嚴謹的態(tài)度和分析問題的能力,為以后專業(yè)課的學習奠定扎實的水質分析的科學基礎,并且能夠處理工作中遇到的簡單的實驗問題[1]。雖然該專業(yè)課程是基礎知識課程,但知識概念比較多,還涉及到不少的數學公式推導,所以要求該專業(yè)課程的學生要一定的良好學習知識基礎。現在階段很多地區(qū)高校中在該課程教學的教學模式和母體學校一樣,并沒有考慮到該專業(yè)學院學生們基礎知識和自主性學習相對較弱的特點,所以很難有較好的教學層次的提升。并且隨著分析技術和儀器的發(fā)展進一步出現了水質分析的新內容和新技術,使用人單位對獨立院校給排水專業(yè)課程的學生們也有了更新的用人要求,一定要改變該課程的教學模式和教學方法來提高教學質量[2],適應改專業(yè)課程用人單位的需求及發(fā)展。根據此問題,本文作者從專業(yè)任課教師的角度來總結的教學經驗,從改變該課程的教學體制、教學方法、考試模式這幾個方面重點探討了在改課程中的教學改革和創(chuàng)新[3]。

1改變教學知識體系

現階段我校給排水科學與工程專業(yè)水分析化學課程采用的教材為中國建筑工業(yè)出版社出版的《水分析化學》,授課內容中有水分析的測量與質量保證,化學分析法,儀器分析法這三個方面。水分析的質量保證是對實驗數據進行統計分析和處理,通常會用到概率論與數理統計的知識;化學分析法主要包括四大滴定方法,會用到無機化學的知識;而儀器分析法包括電化學分析法、光譜分析法和色譜分析法,會用到物理化學的知識。其中概率論和數理統計知識是保證各種分析方法準確的基礎,對實驗數據的處理不夠科學,在這種數據影響下就會對實驗結果產生錯誤的判斷,所以在前期的課程安排中一定要強調概率論與數理統計在教學體系中的地位和作用。化學分析法是以前水分析的主要方法之一。但是隨著現階段科學技術的不斷進步,在水分析領域儀器分析逐漸替代了化學分析,成為水質分析的主要方法。傳統的教學以講述化學分析方法為主,介紹幾種常規(guī)的儀器分析法。隨著人們生活水平的提高,水污染環(huán)境更加嚴重,水環(huán)境污染樣品中有待檢測的組分更加復雜,種類多,穩(wěn)定性也比較差,變異性強,再采用常規(guī)的化學分析方法檢測沒有辦法得到較準確的結果,必須借助特殊檢測儀器分析的技術和方法才能完成檢測[4],水分析化學課程教學正在向儀器化、自動化、各種分析方法并用的這幾個方向改變,儀器分析在改課程中占很重要的比例,所以儀器分析部分的教學模式應得到關注和認可。因此,作為專業(yè)基礎課程教學,水分析化學應適當調整化學分析法和儀器分析法在課堂教學中所占的比例,著重講授化學分析法的原理和儀器分析法的應用。

2改革教學方法

2.1理論教學改革

水分析化學這門課程理論性與系統性較強,公式計算較多,以我校給排水科學與工程專業(yè)為例,如果單一采用傳統的教學課程模式會教學課時量不夠,教學效率低;但是只單獨使用多媒體教學,又會出現教學速度快,學生看不懂公式推導過程等眾多問題。因此,理論教學過程中采取板書和多媒體相結合的授課方法。在講解公式的時候采用傳統教學效果較好,利用板書清晰、速度慢的優(yōu)點,學生們能夠主逐步的跟著老師的思維走,過程更容易理解、掌握。而滴定中的實驗現象可以通過引進虛擬實驗、仿真技術等,借助先進的水分析化學學習軟件用多媒體的展現,學生們能更加直觀、深刻地理解。儀器分析的知識講解時,將使用多媒體把儀器的構造完整展現給學生們,更有利于快速、準確地理解分析儀器的工作原理。學生更加直觀、形象地掌握知識,達到事半功倍的成效。理論教學過程中增強教學內容專業(yè)性和實用性。強化理論與實際相結合,應側重于講解水分析的基本原理及其理論,適當減弱公式的推導,重點加強公式的應用。要少講或不講內容過時和專業(yè)適用性不太強的知識點,例如多元弱酸堿溶液的計算、混合酸堿溶液的計算、金屬離子及其絡和物的副反應系數等。同時將酸堿滴定、絡合滴定、沉淀滴定以及氧化還原滴定放在一起講述,橫向比較滴定突躍、滴定曲線及指示劑變色原理,比較各種滴定方法的區(qū)別;講解儀器分析的過程中,也可以針對原子吸收光譜法和原子發(fā)射光譜法進行討論分析,分子吸收光譜法中的比色法和分光光度法之間有什么不同和聯系,它們優(yōu)缺點是什么都可以用比較的方法進行講授。通過調整和優(yōu)化教學內容,在保持經典化學分析內容的基礎上,更加突出了專業(yè)性和實用性。

2.2實驗的教學改革

水分析化學是一門實驗性很強的課程,作為給排水科學與工程專業(yè)課程的學生,不但能夠從事設計、施工等多項目工作基本內容,也要具有科研能力。而其它的化學課程并沒有涉及到水處理領域的專業(yè)實驗教學內容,所以,水分析化學實驗的開展至關重要。只有學生們通過自己動手實驗,將所學到的知識真正運用到實驗操作中去,才是真正掌握了這門課程,因此,實驗課程是水分析化學的重要課程。以我校給排水科學與工程專業(yè)為例,理論授課教師也作為實驗指導教師參與實驗教學,授課教師通過學生課程作業(yè)以及課堂聽課情況清楚了解學生對相關理論的掌握情況,在指導實驗過程中有針對性的根據學生對實驗結果或實驗現象的反應進行詳細的解釋,有利于學生更深入的理解重要的知識點。如水樣中氯離子的測定這一實驗中,學生課堂上理解的沉淀就是塊狀的沉在瓶底的物質,實驗過程中學生發(fā)現所謂的沉淀就是產生了懸浮物使溶液變得渾濁的現象。除了理論課教師指導實驗外,我專業(yè)將課程實踐部分穿插到課堂學習的過程中。首次實驗課要集中講解實驗基本儀器的操作方法,老師要示范并讓學生們多加練習,比如:移液管使用方法、溶液的配置、滴定管的使用等幾個方面,使學生們能夠熟練掌握實驗過程中所有實驗操作正確的步驟。第一次實驗課完畢,課堂教學酸堿滴定和絡合滴定原理講解完畢即進行溶液堿度和硬度的測定實驗,同一水樣使用不同的滴定劑就能得到兩個參數;氧化還原滴定原理講解完畢即進行高錳酸鹽指數和溶解氧的測定實驗。這樣做無疑可以使得課堂教學和實踐達到相互促進,事半功倍的作用。

3更新考核模式

目前,水分析化學的考核仍是以平時表現和考試為主,平時出勤占一定權重,考試內容主要集中在課本,這就造成部分學生平時出勤但不學習不積累,通過考前突擊來完成考試。在完成考試后,大部分知識被遺忘,這種現象是所有授課老師不愿見到的。因此,結合此門課程特點,利用“課堂問答-討論-作業(yè)-實驗操作考試-閉卷考試”的多元化考核手段,將考核成績劃分為平時出勤、作業(yè)、實驗操和閉卷考試四個部分,權重分別為10%、20%、20%和50%。課堂問答和討論作為學生平時出勤的考核指標;作業(yè)主要用來考量學生對知識點的掌握程度;實驗操作是以一個綜合性很強的實驗為考核內容,主要考核學生的基本技能;閉卷考試以一學期學習到的理論知識為主。力求公平客觀評判,使學生將學習重點放到培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和扎實的動手能力上來,突出應用型人才的培養(yǎng)目標。

4結語

通過對天津大學仁愛學院給排水科學與工程專業(yè)教學課程的教學知識體制、教學方法、考核模式等幾個方面的創(chuàng)新改革[5]和實踐研究,本文作者體會到改革和創(chuàng)新該教學模式的能激發(fā)本專業(yè)學生們學習積極性,也提高學生們獨立思考和解決問題的自主能力,同時也激發(fā)了學生們學習的潛能和對知識的探索及創(chuàng)新的積極學習熱情,使該專業(yè)的學生們有了的獨立思考、分析、解決問題的能力及科學創(chuàng)新能力。成為了適應社會發(fā)展的創(chuàng)新型人才。

作者:王淑靜 裴同英 單位:天津大學仁愛學院

參考文獻:

[1]張松柏,張智麗,胡霞,等.地方高校獨立學院分析化學課程教學改革探索[J].廣州化工,2013,41(21):144-146.

[2]張鵬,任伯幟,李學美.關于提高“水分析化學”教學質量的思考[J].當代教育理論與實踐,2014(12):10-14.

[3]禹麗娥,彭青林.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的水分析化學教學改革與設計[J].湘潮(下半月),2014(01):21-24.

[4]吳蔓莉,聶麥茜.環(huán)境類專業(yè)分析化學課程教學的幾點啟示[J].大學化學,2009(5):30-34.

[5]任蕓蕓.適應高職學生的水分析化學改革初探[J].化工管理,2015(32):31-34.