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《分析化学》是化工类学生的专业基础课程,是一门实践性很强的学科。在分析化学中,实验教学和理论教学具有同等重要的地位。工科院校培养目标中提到技术性、应用型人才,就是不仅培养具有一定的理论知识的学生,同时实践操作能力方面的培养也是非常重要的。在我们《分析化学》课程中实验是培养学生动手能力的有效途径,通过实验还可以培养学生观察问题,解决问题的能力、严谨的科学态度和培养理论联系实际的能力及创新精神。要想一堂实验课能取得预期的较好效果除了教师和学生事先都要充分做好上课前的准备外还应该改进实验教学内容,采取适当的教学手段方法等等。
1.加强基础实验和基本技能训练
作为化学化工类学生,分析化学实验是这门课程中重要的很重要的一部分,在内容安排上应该要包括化学分析象四大滴定分析、重量分析和一般仪器分析中的吸光光度分析实验,尤其注重前面几次课程的基本操作的训练,比如分析天平如何使用,怎样用减量法来称量一定质量的药品,还有标准溶液的配制和滴定管、移液管等基本玻璃仪器的正确使用和操作方法,尤其在这个过程中溶液的转移、滴定管的排空气、滴定终点的把握都是比较难掌握的操作,对于终点前半滴的操作,用酸式滴定管时是轻轻转动旋塞,使溶液悬挂在出口管嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其沾落,再用洗瓶吹洗。让每个学生都要独立进行操作,人人检查过关不要分成两人或两人以上一组,在仪器设备数量不充足的情况下可以分批次实验,这些应该在前面几次实验课多加以训练,然后才进行后面的分析实验。
2.注重实验内容的实用性
实验内容尽量选择与生产实际相结合,为社会培养优良的应用型人才。如选取一些与实际相接近的综合实验和设计实验如食醋中总酸度的测定、工业用水总硬度的测定、双氧水含量的测定、葡萄糖含量测定、药片或水果中维生素C的测定、污水中六价络的测定,工业纯碱中碳酸纳碳酸氢纳氢氧化纳的联合测定黄铜合金中铜锌分析等。滴定分析实验内容应包含酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定和沉淀滴定四大滴定。
3.改进实验教学方法
良好的教学方法可以调动学生学习的积极性和主动性,增强学生独立分析问题和解决问题的能力。当前,教师从实验原理、步骤、注意事项、结果处理等方面都会给学生细致地讲解,学生按教师讲的步骤和方法来完成实验,这样不能充分调动学生的主主动性和积极性,能力得不到充分培养。如果单靠教师的灌输,学生平时的强制记忆,效果不好。这种单一的教学方法,学生对所学的知识根本无法做到切实的应用和理解。实验教学过程应该是引导学生去发现问题,怎样去分析解决问题,怎样进行实验操作是最好的。教师应该主动把部分内容交给学生自己处理,只需要将一些重点和注意的事项讲述清楚。最基础的实验操作象缓冲溶液、标准溶液、指示剂等的配制让学生自己独立完成,教师在一旁指导。还可以采用开发式实验,给学生一个题目,让学生自己去设计实验,选择合适的实验方法,写出详细的实验步骤,让老师批阅后,自己独立去完成实验,并提交实验报告。
4.采用灵活多样的授课形式,充分利用多媒体教学
教师可以采用提问的方式对学生上堂课的内容进行复习,并采用提问的形式检查学生的预习情况。课堂上内容可以引出问题让学生思考和回答,教师和学生共同演示实验,让其它同学来评价,最后教师总结。采用启发式、讨论式的教学方式,不仅可以激发学生的求知欲,还可以多让学生的动脑思考问题,使学生的主体作用得到充分发挥。
5.加强实验部分的考核
在《分析化学》课程的总学时数不多的情况下,或者学校实验条件较差、实验室不够用、实验仪器设备缺乏的情况下,可以应用仿真虚拟实训的方式进行虚拟操作,实验实训的大部分内容可以通过仿真虚拟实训来实现,比较有效的提高学生对知识的直观性理解。且分析化学仿真虚拟实训系统具有动画性、艺术性、情景性等,能为学生创造轻松、愉快的学习氛围,提高学生学习兴趣,当操作不正确时,系统还会自动指出错误并演示错误操作所出现的现象及后果。还可以实现不容易完成的细节操作,也不会有学生操作不当或不小心引起的仪器损坏,更不会对学生造成人身伤害。
通过以上对分析化学实验教学的改革,可以提高学生学习分析化学实验的兴趣,充分调动学生学习的主动性和积极性,同时可以培养学生的创新意识和创新能力。分析化学实验教学还需要继续探索符合学生认知规律的实验教学方法,才能不断提高分析化学实验教学质量。
参考文献:
[1]邹小勇,马志玲,黄滨.分析化学实验教学改革探讨.《大学化学》.2006年4期.
[2]柳.仿真虚拟实训系统在分析化学教学中的应用.成才之路.2012年第24期.
二、教学方法的优化
三、技能水平的强化
关键词高职化学教材思考
中图分类号:G424文献标识码:A
NewThoughtsonTeachingMaterialReformofAgricultural
ChemistryinHigherVocationalColleges
LIChunmin
(HubeiProvincialProfessionalTechnologyofEco-engineering,Wuhan,Hubei430200)
AbstractTeachingmaterialreformofAgriculturalChemistryinhighervocationaleducationshouldgraspseveralaspectsoftheproblem:theoptimizationandintegration,insistingonskills,enhancingnormative,strengtheningpractice,seekingtheteachability,withthetimesandsooninordertocompileagriculturalchemistryteachingmaterialinhighervocationalteaching,promoteagriculturalchemistryteachingmaterialinhighervocationalteachingandimproveteachingquality.
Keywordshighervocational;chemistry;teachingmaterial;thoughts
1优化整合性
化学是高职农林类各专业人才培养方案中必修的专业基础课程,包括无机化学、分析化学、有机化学等,目前,高职教学基础课分配的课时大幅减少,既难以让学生掌握化学基础知识,又难以培养学生化学基本操作技能。①为此,应根据高职院校及学生的特点,有必要将原有无机化学、分析化学、有机化学课程内容进行优化整合。
有机化学应以农林产品涉及到的主要成分――糖类、脂类、蛋白质为主线,以各成分命名、结构、典型理化性质为主体,使教学内容较好地体现基础性和实用性,缩减教学内容中与高中重复和纯叙述性内容,构建以能力为核心,基础理论与实际应用相结合的课程体系,将当前化学热点充实到课程中,如农林产品的热点内容“奶茶、咖啡等的反式脂肪酸的检测、地沟油的鉴别、改性蛋白质的安全性”等。
当然,也可将无机化学、分析化学、有机化学整合为一门农林基础化学课程。要求结合高中所学化学知识,对专业所需化学内容认真分析和梳理,采取重排、整合、压缩、删减等优化措施,整合为农林基础化学。
2坚持技能性
3加强规范性
教材作为学生学习的蓝本应注重规范化和标准化。化学教材有必要对语言、体例和版面进行规范,尤其对某些必要的图例和数据要严格要求。例如:在“天然水总硬度的测定”实验实训中,秦中立、黄方一主编,华中师范大学出版社出版的《无机及分析化学实验》和苗向阳、顾准主编的《化学品分析与检测》两本书中实验用水的总量均为100mL,前者加入的NH3-NH4Cl缓冲溶液为5mL、铬黑T指示剂用量为2~3滴;而后者加入的缓冲溶液为1~2mL、指示剂用量为5滴。达到的教学目的相同,而实验效果没有任何区别。虽然均无实质性的错误,但数据如此之乱,这势必让实验教师无所适从。再如:苗凤琴、于世林主编的《分析化学实验》一(下转第228页)(上接第180页)书中虽然介绍了常用分析仪器如滴定管、移液管、容量瓶的使用方法及注意事项,但没有直观的图示,学生在实验前进行预习时往往会没兴趣去看这些枯燥的文字叙述。这样就容易造成对实验操作技能学习不重视,规范操作也无法顾及。如果老师上课时对这些内容不加以特别的讲解和指导,就会使学生无法养成良好的操作习惯,势必影响未来的工作。
4强化实践性
化学教材本身不能代替具体的实践操作内容,如果不经过实践,想学好它也比较困难。农林高职化学类教材的编写,必须强调把以教师为主体的传统观念转变为以学生为主体;把重理论轻实践转变为理论与实践并重;把以知识传授为主线转变为以操作能力培养为主线。当然,在实验过程中不能照本宣科,而是要教会学生怎样去发现问题,进而解决问题。要让学生认真观察实验现象,总结实验规律,并与实际生活中的例子来激发学生们的实验实训意识和兴趣。如安排化学实验时,要求学生熟练准确地进行实验操作,对实验数据能够进行规范的处理,并出具正确的实验报告。强化数据处理能力的培养,弱化对分析理论的推导论证,突出岗位需求。例如:通过查阅资料,完成EDTA标准溶液的标定后,直接测定市售的补钙试剂中葡萄糖酸钙的含量;在学习了氧化还原滴定法后,引入“维生素C药片或果蔬中维生素C含量的测定”实验实训等。③加强实践教学内容的针对性,实践教学内容最好要来自工作一线,但在顺序编排上又注意考虑基本操作技能训练的整体性和系统性。
5寻求可教性
可教性意味着准确而又通俗,简明而又实用。教材可根据教学的需要吸收研究成果,但不等同于研究成果。学术化、专著化有碍于教材的传教功能,教材的篇幅要与绝大多数学校实际教学时数相称。因此,化学教材最好简明,有穿透力和涵盖面。术语、概念不宜过多、过杂、过长。在化学实践教学环节,应多增加一些职业领域应用广泛的仪器分析项目,如以农产品中的成分分析为例,开展光谱和色谱等仪器分析实验;删减未来工作岗位上基本不用的一些老旧实验,如删去电光分析天平的使用和递减称量法,取而代之的是今天较为普及的电子天平以及操作简单的直接称量法。
6切合时代性
农林高职化学最本质内容,就在于要突出其实用性。基于这种认识,改编教材最好面向时代、面向实际需要。所述观点,所言技术,所选实例力求具有时代特色并反映科技进步现状,在涉及到国家或行业的规格或标准时应采用最新的国家标准或行业标准。
只要我们能够正确认识以往教材建设的成败得失,总结经验,吸取教训,就一定能编写出适时、适教、适学的教材,推动高职农林化学类课程教材走向成熟。
注释
①周建庆,孙侠.医学专科学校化学课程整合的实践与分析[J].通化师范学院学报,2009.30(12):98-100.
【论文摘要】本文结合高等职业教育培养目标,分析高职院校水分析化学实验教学存在的不足,并在此基础上提出了4点教学改革,主张加强师资队伍建设,改革实验方式,充分利用多媒体手段提高实验水平。
高等职业教育的培养目标是以岗位要求的技能、知识为出发点,按照社会人才市场的要求,以训练职业能力为本的教育,其最大的特点是注重对学生操作技能的培养。水分析化学实验是高职给排水专业的必修课。水质监测、分析作为给排水专业学生就业岗位方向之一,决定了水分析化学实验课就应以培养水质分析化验的实际工作能力作为教学目标。把培养学生职业技能作为水分析化学实验教学目标时,应从实际出发选择教学内容,更加注重实验教学环节,注重学生综合职业技能能力培养,实现课程与岗位对接零距离的要求。本文结合我院当前水分析化学实验教学存在的不足,谈谈对高职水分析化学实验教学改革的几点思考。
一、水分析化学实验教学目前存在的问题
1、基本操作实验内容过少
实验内容一般以常规检查项目设定,且所用实验试剂、实验仪器均由实验室教师准备好,实训工作面铺开不广,基本操作也得不到充分训练,造成学生实验时出现操作不规范、测定速度较慢、误差较大等现象,且体现不出学生综合技能操作能力。
2、激励机制在考核方法上得不到体现
受实验教学从属于理论教学观念的影响,实训考核没有得到重视,主要以学生预习、实验操作规范化和试验报告三方面内容进行考核,考核主观性大,不利于学生重视该门实训教学。
3、实验教学手段单一
现在水分析化学实验普遍存在这样一种教学模式:内容原理步骤操作要点注意事项学生操作教师巡回指导总结填写实验报告。教师讲实验“照本宣科”,没有新意,学生操作“照方抓药”,存在实验兴趣不高,实验作风不严谨等现象。
4、实验班次人数较多,教师难以全面指导
5、不适应现代科学发展的需要
现代分析仪器设备缺乏,实验项目开设主要以经典分析为主,主要涉及四大滴定分析和吸光光度法,学生对现代大型精密分析仪器感到陌生,不利于工作后的进一步掌握。
6、实验室教师素质水平难以适应教学发展要求
二、改革水分析化学实验教学的途径和策略
1、教材的选择和教学内容的取舍
2、充分利用多媒体教学手段,提高实验水平
3、改革实验教学考核办法,完善实验评价体系
4、重视实验指导教师队伍的建设,使教师的指导真正到位
高职教育要实现“产、学、研”结合,实验室教师应该成为中坚力量。一个高素质的实验室教师,除了完成日常的实验室管理工作,上所开设的已有实验课外,还应该主动熟悉和开发现有仪器的其他功能,研究在本实验室的配备条件下,如何增加新的实验内容,而不应该墨守常规,数十年不变。但当前实验室教师属教辅人员之列,并不受重视,实验室教师存在层次比较低以及难以获得出去进修或培训机会的情况,获得晋升的机会少,导致实验师资队伍综合素质及地位降低,队伍难于稳定,使得实验教学真正与社会接轨存在一定的距离,因此应该加大鼓励实验室教师进修和培训的力度,或有计划地聘请公司、企业实验能力强的专家指导实验室工作,积极鼓励和引导实验室人员掌握新知识、新技术和最新研究成果,参与“产、学、研”,参与新技术的应用和推广,从而提高实验教学水平。另外还可以借鉴东北大学的做法:拟聘有较高学术造诣、教学经验丰富的教授担任实验中心负责人,且规定三分之一的教授、副教授从事实验教学工作。这样也为实验室的项目研发提供了充分的人力资源,促进实验教学团队的不断学习和发展,进而使实验教学水平得到提高。
【参考文献】
[1].高职分析化学实验的现状及改革[J].科技信息,2007,5.
关键词:医学高专;分析化学;实验考核;实践性
根据教学大纲确定的教学目标进行考核和评价,是教学工作中不可缺少的一环,实验是化学教学的重要组成部分,又是一项实践性很强的教学活动。实验教学的目标,不仅是要让学生掌握有关实验的知识,而且要使他们学会规范的实验操作技能,以解决一定的分析化学实际问题,使学生具备一定的实验能力。分析化学具有较强的实践性和操作性,因而开展实践性的教学考核,提高分析化学实验教学的水平,特别是对于当前的教学改革、高等医专实施的素质教育和培养合格的医药卫生技术人才具有十分必要的意义。如何实施常规性、实践性的实验考核呢?笔者所在教研室立足于探索和发展,通过了近七年的实践,证明实验考核是可行的,必要的。而且,收到了良好的教学效果。现将内蒙古乌兰察布医学高等专科学校(以下简称“我校”)分析化学实验考核的一些做法,简要地介绍如下。
一、选择实验考核的内容
由于实验考核是阶段性的,目的是检查学生阶段学习之后的知识和技能的综合运用能力。因此,实验考核应结合前段所学的内容,并尽可能反映出实验操作质量的实验。例如:在定性分析实验中,选择几种常见阴阳离子混合液的分离和鉴定。将分析化学实验的实验一和二中的已知改为未知,但可以指定一定范围,适当降低实验考核难度。再如:在分析天平与称量的实验中,可以将笔试与称量练习相结合,既考核学生的理论知识掌握情况,又注重学生的实际操作技能的培养。笔试知识点可以选择:①分析天平的性能测定(分析天平的结构、主要部件的名称和作用,天平性能的检测方法,天平的使用和保管规则共三部分的内容);②分析天平常见故障及排除方法;③分析天平的使用规则(包括天平室的规则和分析天平的使用规则);④分析天平的称量方法(直接称量法、递减称量法和固定质量称量法三种基本方法);⑤进入实验实训环节,完成“实验四分析天平的称量练习”;⑥课后两天上交完整规范的实验实训报告。实验考核的内容应该从一般的简单实验到较难的综合实验慢慢过渡,逐步提高。
二、公布实验考核的内容和要求
笔者认为,实验考核应让学生在有准备的情况下进行,事先将实验考核的内容和具体的要求印发给学生,等到考试时,再临时抽签,以确定每个人的具体实验考核项目。一般是在相近的分组内容中,相邻或相对的实验台选择不同的试题。例如:在定量分析中,从四大滴定中,各选择一组实验题。将分析化学实验的实验六至二十三作为内容。教师从基本操作技能,仪器的使用、药品的配制与取用,实验步骤的安排、书写,关键注意事项,实验数据的记录,误差处理,实验报告的正确书写,课后实验思考题的完成情况等几大方面进行详细要求。
三、仪器药品的准备及收集结果
为了保证每个学生的实验考核处于等同的条件下进行,实验用品必须做好充分的准备。这样根据实验结果所作出的评定,才能反映各人完成实验的能力。依据公平原则制定统一的评定标准。让每位教师最多看两名学生,只有这样的纪律保证,才能使学生的实验努力完成。例如:在定量分析中,误差是评定实验结果这一成绩的重要指标。实验完成后,及时收集“实验结果”。实验数据的记录必须做到及时、准确、清楚,坚持实事求是的科学态度,严禁随意拼凑和伪造数据,尽可能采用列表法做原始记录。实验原始数据经监考教师检查签字后方可有效。而且允许学生实验报告回去再做,然后统一交来。对实验中出现的现象与问题,应加以分析和讨论,总结经验和教训。特别要在实验过程中注重培养学生和年轻教师提高分析问题和解决问题的能力。
四、成绩评定
这是一项综合的、较复杂的工作,要制定出合理的科学的评分标准,可参照分析化学实验附录三:分析化学实验基本技能考核项目与评分细则,宜采用等级制评分(5分制)。从分析天平的称量操作,容量瓶、移液管的使用与定容、移取溶液的操作,滴定管的使用与滴定操作,分析天平、分光光度计、酸度计等精密仪器的操作。这四大方面,制定评分细则,超时扣分,应采用百分制较公平。对于定性分析、定量分析和仪器分析三部分内容的评分细则,逐条逐项给出评分标准,并在今后的实验考核中逐步完善。这样,既突出了考核内容的整体性,又把握了评分标准的可操作性。最后,任课教师从实验态度、实验基本操作能力、实验报告、实验综合能力素养等几个方面展开考核,对学生的实验总成绩进行评定。最后,将实验成绩按百分比例记入学期总分。
五、考核后的分析讲评
通过考核,使学生真正认识到实验的重要性,教师公开讲评,及时指出每个人的长处和不足之处。逐步培养学生独立分析问题、解决问题的能力,从而具有勤奋好学和科学严谨的作风,为进一步学习医学基础课和专业课打下坚实的基础。
虽然实验考核和平时实验都是做实验,但通过近几年实践证明:实验考核的效果更为明显。一是学生完成实验的主动性增强,二是学生操作的自觉性提高。通过实验考核,知识和技能的综合应用程度大幅度提高,有利于拓展学生的创新能力。通过近几年对检验、药剂专业的考核实践证明:有计划、分阶段地开展常规性、实践性的实验考核,对于提高学生的动手、动脑和解决实际问题的能力是极为有利的,也是我校在实施目标化教学,推进职业素质教育方面做出的有益尝试。化学教学与考核的改革在职业教育发展中的探索任重而道远。
关键词:一体化;教学模式;分析化学;教学效果
如何上好中职分析化学课,一直困扰着教师,特别是年轻教师。长期以来,传统的教学模式为先上理论课,再上实训课;课堂上讲理论,实训室进行操作。这样的教学模式对中职学校的学生来说非常不合理,因中职学校的学生基础比较薄弱,学习主动性不强,理论看不懂,操作不会做。如何提高学生的积极性,我校采用一体化教学模式,让学生在学中做、做中学,从而达到良好的效果。
一、一体化教学模式的基本特征
1.要实现教师一体化,要求教材一体化。职教教师的一体化,对职教教师提出了更高的要求,要求教师不断学习,采用切实可行的教学方法,并在实际教学过程中摸索出最适合学生的学法。教材要求一体化,原有的教材一概不能再用,我校根据教学实际情况,编写了适合本专业的一体化教材。
2.这种教学模式动手与操作性很强。通过一体化教学能够在实习场地中学习理论课,不但进行理论讲解,还需要同时进行操作训练,在训练操作的过程中,理论知识也能够得到巩固。所以,这种教学方法在学生动手能力提高和理论知识巩固方面作用很大,实践性很强,教学效果会更好。
3.这种教学模式的综合性很强。在实训场所中进行课堂教学,教学条件比较丰富,将课本上枯燥无味的知识变成了实物,切实将理论和实践结合在一起,通过实际操作来掌握理论知识。想要做到这点,仅仅通过一种教学方法很难做到,必须将多种教学方法结合在一起,教学任务才能更好地完成。
二、实现一体化教学的方法
分析化学课程采取一体化教学,首先要准备学案,对学生做充分的分析,有针对性地制订学案。在教学过程中,始终要以实践为主线,除了理论知识要运用讲授法以外,应积极采用现代的教学方法,如多媒体教学法、项目教学法等,并且要穿插演示法、练习法、评价法、展示法、总结法等。总之,多种教学方法的运用主要是为了让学生更加轻松地掌握知识。
三、实现理论与实践一体化教学途径
1.大力培养一体化教学的“双师型”教师
想要做好一体化教学,必须保证教师的质量。“双师型”教师指的是教师将实训和理论有机结合在一起,教学效率也比较高。为了培养“双师型”教师,我校采取以下办法:以老带新,以传、帮、带方式;积极组织参加国家中职骨干教师培训;加强校企合作,组织青年教师下厂实训等多途径培养方式,使他们能更好地将理论与实践相结合。
2.编写适合一体化教学的校本教材
中职院校以前所使用的教学大纲只适用于分段式教学模式,而一体化教学采用的是模块化的教学方式,这就要求教师必须不断改进和创新。我校根据分析化学课程的特点,以及学生本身的知识层次、教育人才培养定位,进行适合学生教育教学教材的编写,进行校本教材模式的建设。我校编写的相应的校本教材,取得了很好的效果。
3.配备足够的教学设施
为了做好一体化教学,学校在进行教学实习岗位安排时,尽量做到一人一岗,配备必要的教学设施,切实做好理论、多媒体、演示教学,将其与练习法、提问教学法相结合,从而提高教学的实际质量。
四、实施一体化教学模式取得的教学效果
1.激发学生学习兴趣,确保学习成效
2.提高学生解决实际问题的能力
3.通过一体化教学模式,提升教师综合素养
二、中职分析化学“教、学、做一体化”教学模式优势分析
三、中职分析化学“教、学、做一体化”教学模式应用实例
教师根据学生的实验结果指出其中存在的问题与不足,并根据小组内学生的具体表现进行考评。“教、学、做”三者一体化教学模式的实施是中职阶段分析化学课程教学改革实践中的一大重要举措。通过对“教、学、做”三者一体化教学模式的应用,能够激发学生对分析化学课程的学习兴趣,提高实践能力,也能够提高教师的教学科研水平,增加教师积极展开教改科研的积极性与主动性。本文重点围绕中职分析化学课程“教、学、做”三者一体化的教学模式的具体应用问题进行分析与探讨,希望能够使“教、学、做”三者一体化的教学模式及其教学体系逐渐完善,进而在教学实践活动中进一步推广开来。
作者:张杰单位:邛崃市职业教育中心
[1]王虎,杨蓉,韦敏,等.中职分析化学实训课与计算机应用一体化教学的实验性研究[J].卫生职业教育,2014,32(18):104.
[2]周劲松.中职《分析化学》课程教学改革创新初探[J].新课程(教育学术),2010(3):2-3.
[3]张红.微课———理实一体化教学模式在中职分析化学课程教学中的应用[J].现代职业教育,2016(14):124-125.
关键词:职业能力;分析化学;实验教学;素质教育
高等职业技术教育以培养高层次、技能型人才为宗旨,强调的是岗位适应能力和综合实践技能的培养。分析化学是一门以实验为基础的学科,它是食品、药品、化学化工、环保、生物等专业检验类岗位人员(如食品检验员、工业品分析员、药品分析员等)的必修基础课。分析化学实验作为分析化学教学的重要组成部分,不仅仅是让学生学会仪器的使用、掌握一些操作技能,更重要的是要结合检验岗位特点,培养学生严谨的科学态度,使学生学会依照标准规范地操作、规范地记录、规范地处理数据、规范地编写报告等,同时注重培养学生职业素养以及观察、分析、判断、解决问题的能力,为学生毕业后在检验类岗位工作打下坚实基础。分析化学分为化学分析和仪器分析两部分,以下笔者仅对我校在化学分析实验中的改革进行总结。
分析化学实验教学改革举措
将国家标准、行业规范内化于课程教学中,形成标准化的课程内容体系作为一名分析检验人员,应具备依据分析方法,规范完成从抽样、样品处理、分析检测到填写报告全过程的能力。这里所说的分析方法就是国家标准、行业规范,乃至国际标准,它是检验工作的方法依据。为直接与检验岗位对接,分析化学实验方法也必须选取国家标准。例如在讲到标准溶液的制备一节中,就将GB/T601-2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》引入,并在实验中引导学生逐条解读国家标准,了解实验中应遵从的原则、数据处理方法等等,做到与实际岗位紧密相连。我校分析化学实验课全部选用国家标准,使学生岗位适应能力大大加强,学有所用。
改革教学方式,师生角色转变分析化学实验教学的重点是培养学生的职业能力,教师在不同的阶段需扮演不同层次的角色。例如,在基础操作训练模块中教师是主导者,学生是接受者。学生在教师的讲授、示范下,规范操作仪器设备、解读标准方法、完成实验基本操作、规范填写数据记录、处理数据以及书写实训报告等等;在综合能力训练模块中,教师是组织者和辅助者,学生在教师的引导下,读懂标准,并完成项目任务。而在岗位能力训练阶段,学生是主体,是一名企业的准检验员,根据教师给出的项目任务,自己查阅标准、选择分析方法、准备实验、分析检测,并独立完成数据处理、报告分析结果。在岗位能力训练中,教师提供一份样品,全班学生分析检测。实验结束后,每位学生的数据、实验评分细则全部粘贴在白板上,每位学生都要按数据取舍原则,评判每组数据的有效性,最后报出分析结果的精密度和准确度,学生互评分数。在这种实验教学模式下,学生不再是单纯的操作者,而是实验的构思者和控制者,极大地激发了学生的求知和创新欲望,受到学生的一致好评。
加强素质教育,培养实事求是的科学态度分析化学实验特别是定量分析化学实验对分析测试结果的要求是准确、可靠,对学生的职业素养要求很高,科学求实是基本职业道德。实验过程中要让学生认识到误差是客观存在的,必须认真完成每一次操作,实时真实记录数据,才能获得精密准确的实验结果。杜绝对测定数据随意修改和编造现象,坚持实事求是的原则,并列举伪造数据的危害,逐步培养学生良好的实验操作习惯。
分析化学实验教学改革的效果
分析化学实验教学改革在我校实施后,起到的作用有目共睹:实验教学改革与职业岗位能力需求直接对接,学生学习积极性提高,与后续专业课学习、职业资格证书考试有效衔接,历年学生考取检验类证书一次性通过率均在90%以上;由于结合职业能力需求,采用进阶式模块化教学法,学生独立操作能力、分析解决问题能力、职业素养普遍提升,增强了学生的就业竞争力,不少学生在检验岗位实习期间就被企业聘用,用人单位满意,学生心里踏实;实验教学改革也促进了学生学风明显好转,学生从过去的被动学习变为主动学习,并相信成功的背后一定是辛勤的汗水;实验教学改革也促使教师加强学习,教学相长,教师要更多深入企业学习,了解新技术、新方法,适应教学工作;实验教学改革也促进了实验室建设,学校建设了体现职业氛围的实验室,以满足实境教学的需要。
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关键词:电分析化学;药物分析;实验教学;课程改革
药物分析是我国高等院校药学专业的核心主干课程,旨在培养学生强烈的药品质量观念和规范的药物分析操作技能。药物分析以分析化学等课程为基础,利用各种分析方法、技术和仪器对药品的真伪、杂质和药物主成分进行定性和定量分析。药物从化学合成(或提取分离)、制剂生产再到临床应用均离不开药品检验[1]。学生只有通过对常见药物分析方法、原理以及药物检验项目的深入理解并接受规范的实验操作训练,才能建立严格的药物质量安全意识,适应新形势下社会对药物分析人才的需求。目前,国内医药院校药学专业药物分析实验教学内容设置大体相似,均采用常规的化学分析法、光谱法和色谱法对药品进行质量分析和治疗药物监测,且对光谱法和色谱法最为倚重[2]。这些分析技术大多需要配置相应的大型分析仪器,教学成本高,不利于经济欠发达地区高校的专业建设和可持续发展。
电分析化学是一类微型仪器分析技术,对于药品检验具有独到的优势[3];相比于现代大型光谱和色谱仪器,电化学仪器简便灵巧、成本低,设备易于批量配置和更新,因此非常适合常规的本科教学[4]。国内高等院校化学、应用化学、化学工程等专业均开设有电分析化学课程,但至今未被纳入到药学专业的课程体系。
因此,在药学本科专业中开设电分析化学实验课程将是一项全新的教学体系尝试,将电分析化学技术融入药物分析实验,可为其转化为常规的药品检验提供一定的实践基础,从而丰富药物分析课程建设内涵。
我们利用指导药学专业本科生开展“大学生创新创业训练计划项目”(以下简称“大创”)这一契机,将电分析化学实验引入开放实验和本科毕业论文设计等环节,通过构建实验平台、编写实验讲义、设计实验方案、指导实验操作以及科研提升训练等步骤循序渐进地加以落实,取得了一定的教学效果。
一整合实验资源,构建实验平台
实验平台是开展实验教学的基础,我们从实验平台的构建入手。开展此类实验所需基本硬件包括电化学分析仪(工作站)、电极系统(工作电极、对电极、参比电极)、电极抛光材料、电解池、个人电脑等。三电极体系连接电化学工作站,并通过电化学软件进行控制。除此,我们整合了分析化学、无机化学、物理化学方面的教师和实验人员,共同组成教学团队。
二编写实验讲义,突出课程特色
三精细编排实验内容,培养协同创新能力
由于药学专业学生并未接受电分析化学理论课程学习和实验训练,因此在实验项目的设计上必须精心编排。特别地,电化学理论知识比较深奥,因此,实验内容上应着重突出电分析化学技术在药物分析中应用;力求将电分析化学技术和药物分析实践有机融合,不追求大而全,而应该做到由浅入深,循序渐进。为此,我们设计了几个针对药物质量分析的实验项目,基本上涵盖了常规的伏安分析方法,并适当引入纳米电化学和生物电化学等前沿内容,见表1。
四实施全程引导,强化思维训练,提升实验技能
(一)集体备课
电分析化学实验是对药学专业药物分析实验全新的尝试,项目实施前,对实验室教辅人员进行适当的培训和指导,并共同制定教学目标、实验内容、实施方案、技术细节以及实验讨论等内容,形成统一的教学纲要和实验讲义。由于是针对大学生创新训练计划,培养学生创新能力是根本。因此,在教学模式上,我们采取科研实验的思路开展教学实践,引导学生进行自主性、开放性和研究性地学习。如表1所示,我们选择几个有代表性的临床常用药物作为实验项目,所涉及的电化学测量技术也最为常用,但在分析策略上可以做出创新性的东西。实验开始前,项目组成员进行集体备课,针对不同药物的分析特点,共同讨论并制定出详细的计划,包括实验讲稿、教案和PPT课件,PBL教学[7]中问题的设置、引导和展开,实验教学手法的探索,试剂、药品和常规仪器的准备等。
(二)课前互动
(三)实验开展
五建立评测机制,考察实训效果
为了有效地评价教学效果,建立发展性评价机制十分必要[8]。我们采用了终结性与过程性评价相结合的原则,评价内容包括实验计划、实验操作、实验报告以及实验总结,涵盖了实验的全部环节,从中发现学生对该次实验的掌握情况以及存在的问题,给出详细的评阅意见,并形成最终的评测报告,该评测报告也为构建更加完善的药物电分析化学实验课程提供基本的素材。
六结语
以实验课程为依托,训练大学生的创新思维和能力,是培养高素质药学人才的重要途径。“药物电分析化学实验”给药学本科生搭建了一个培养创新思维和提高专业技能的平台。《教育部关于做好“本科教学工程”国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知》明确要求将大学生创新创业训练计划纳入人才培养体系中,这也将是今后一段时期高校人才培养战略的重要举措[9]。为全面落实国家“大创”实施意见,我们以《药物分析》课程为载体,将《电分析化学》的方法和技术引入“大创”课题。为突出创新这一要义,就必须要求学生在完成基本的电分析化学实验之后,适度挖掘学科前沿性研究课题,做到学术性、创新性和实用性的统一。“大创”项目的初衷在于强化本科生研究性学习、自主性学习以及实践性学习能力,因此必须得到教师的积极引导,教师将部分科研成果介绍给本科生,激发学生的科研兴趣。
经过三年的尝试,从实验平台的构建、实验项目的设计,到实验的实施,电分析化学与药物分析两门课程实验教学达到了较好的融合。从基础入门到科研提升,较好地训练了学生的科研素质,提高了学生分析问题和解决问题的能力,形成了特色鲜明的“大创”实验训练体系。从课程教学角度而言,利用绿色环保、资源节约的实验技术解决药品质量控制的教学实际问题,对促进少数民族地区高等药学本科教育的可持续发展具有重要意义。
参考文献
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