環境專業分析類基礎化學探索

時間:2022-12-23 04:08:36

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環境專業分析類基礎化學探索

【摘要】區別于傳統分析化學教學模式,針對環境專業進行分析基礎化學教學改革,引入專業案例分析、網絡資源共享、軟件操作以及課外科研輔助等形式,提高學生對環境專業分析化學的學習積極性和能動性,通過教學改革,讓學生具備采用分析化學的基本理論對實際環境相關化學問題進行分析,并能針對某一復雜環境問題的關鍵環節進行識別判斷等能力。

【關鍵詞】案例分析;網絡資源;課外科研

基礎化學是環境類專業必修的基礎課程,為后續環境專業課程服務,打好化學基礎的至關重要的基礎課。其中,分析化學不同于單純的化學類課程,它是結合了樣品收集、分類、預處理、數據處理等數理統計相關內容,是化學與數學交叉課程。作為環境專業基礎課,需要和環境專業相關,能結合實際環境工作分析相關化學問題,如何將分析類課程融入到環境專業中,是本文著重需要探索的內容。

一、基礎知識穩扎穩打

首先,對于分析化學內容進行詳細講解,基礎內容需要專業教師有目的、有重點地講解,例如誤差分析、數據統計等內容,是后續環境監測等課程的基礎內容,也同樣是后續其他環境專業課程必須的數據處理能力,只有在大一第一學期就打好數據處理的基礎,后續課程才能有序進行。另外,例如分析化學中的滴定分析和分光光度法,通過對滴定指示的分析以及分光光度計的原理分析,在后續的環境相關實驗如環境監測、儀器分析等操作中能有效進行應用。因此,專業基礎內容需要穩扎穩打,力求讓學生能夠完全掌握。

二、專業案例輔助學習

其次,對于環境專業的學生,除了讓學生掌握知識,最主要的是讓學生通過學習能夠具備分析環境相關的化學問題并用化學計算手段處理環境相關的化學問題的能力,具備自我學習、分析問題、解決問題的能力。因此,在課堂授課過程中需要與學生互動,而專業案例的練習是非常實用的一種學習方法。我們通過翻轉課堂的形式,讓學生進行小組討論,教師通過給出環境相關的知識案例,要求學生自己討論、分析,最后解決案例中的難題,從而提升學生的學習積極性和主動性,加大學生的參與程度。

三、網絡資源后續跟進

現在是計算機軟件技術高速發展的時期,網絡資源豐富,我們需要利用網絡資源跟進教學。一方面,我們通過教學內容上網,實現網絡授課,促進《無機及分析化學》在線開放課程建設,讓學生在課后能夠不懂就能學,預習內容同步進行,另一方面,利用網絡環境,享用慕課資源,能提高學生的課外學習資源。除了網上資源外,要充分利用計算機軟件,進行相關教學指導。例如采用最基本的Excel軟件進行數據處理,同時也與學生講解一些比較專業的數據處理軟件,讓學生基本有一些數據處理的概念,同時對分光光度法、液相色譜、氣相色譜的電腦界面操作進行講解,讓學生對這些分析手段有更直觀的認識。

四、課外科研提升鞏固

當然,學習的目的是為了學以致用,要培養學生利用化學分析的基本原理、基礎知識和分析方法,對環境污染過程和治理工藝進行過程分析的能力,并識別和判斷環境工程等領域所涉及的化學問題關鍵環節的能力。因此,在課堂學習之余,鼓勵學生進行課外科研活動,在校級大學生創新創業訓練中,環境學院學生參與相關課題研究并承擔負責人,例如在光電催化電極材料制備以及光電催化研究中,學生就能很好地利用課本知識,取水樣,分析樣品,并對降解效果進行數據處理,能熟練應用分光光度計和液相色譜儀等。通過進入專業實驗室參與課題研究,能有效地將學到的分析化學基礎應用到環境相關課題研究中,不僅鞏固了學生對課本知識的學習,還加強學生對專業的了解,提升本專業科研的興趣。

總體而言,分析類課程在環境專業是非常重要的一類課程,是貫穿整個本科學習乃至今后研究生學習的系列課程,通過對樣品的分析,數據的處理,獲得所需的結論,分析相關環境問題,是環境專業學生必須掌握的自身素質和學習能力。除了課本學習、案例輔助、網絡資源和課外科研等方法手段外,還可以提供虛擬仿真、實踐操作等對大型環境場景進行化學分析,讓學生具有全局概念,同時需要做到系列課程的連續性,能將分析化學融入到其他專業課中,舉一反三,不斷地自我學習,讓學生具備“反芻”的能力。

參考文獻:

[1]武漢大學編寫組編,《無機及分析化學》第三版,武漢大學出版社,2017

[2]南京大學編寫組編,《無機及分析化學》第五版,高等教育出版社,2015

作者:張軼 單位:浙江工商大學環境科學與工程學院