基于项目化教学法的分析化学实验教学改革探索

陈 琳，刘海燕，陈 红，吴 晓，付晓伟

(营口理工学院 化学与环境工程学院，辽宁 营口 115014)

分析化学实验是高等学校应用化学、环境科学与工程、化学工程与工艺、化学工程与生物工程、无机非金属材料等专业学生的一门极其重要的专业基础课程。分析化学实验是分析化学理论课程的重要组成部分，它通过实验的方法，使学生深入理解和巩固在分析化学课堂上所学的理论知识，并使学生正确、熟练地掌握化学分析和仪器分析的基本操作技能。通过实验课程的学习，学生可以学会正确、合理地选择实验条件和实验仪器，善于观察实验现象和进行实验记录，正确处理数据和表达实验结果。培养良好的实验习惯、实事求是的科学态度和严谨细致的工作作风，以及独立思考、分析问题、解决问题的能力，逐步掌握科学研究的技能和方法，为后续课程的学习和将来工作奠定良好的实践基础[1]。在分析化学实验的教学过程中，我们通常是以“学知识”作为最终教学目标，往往忽视了对学生实践操作能力的培养，这就导致学生毕业后从事相关领域工作时，实际解决问题的能力低，因此不能满足企业需求[2]。为此，我们分析了分析化学实验课程的现状，对此进行了项目化教学改革，通过具体项目的设计，从而进行相关实验操作的学习，更好地锻炼了学生分析问题、解决问题以及实际动手能力。

1 分析化学实验课程存在的问题

目前，分析化学实验教学改革已引起世界分析化学家的关注。我国高校分析化学实验也面临着新的挑战。传统的分析化学实验课程是以教师为中心，通过教师课前对实验内容的讲解，学生按照实验步骤完成相关实验[3]，但部分学生抽象思维和逻辑水平有限，传统的以教师讲授为主，学生按部就班进行实验的方式，常常使学生失去了学习的兴趣，最终导致学生实际分析问题，解决问题的能力没有得到提高，因此难以适应今后工作需求。

总结目前分析化学实验课程存在的问题主要有以下三点：第一，教学方法缺乏灵活性，教师不能在不同的层次上对学生进行指导，很难调动学生的积极性和主动性，多样化的学习需求难以满足。第二，教学内容和条件有限，如实验室开放时间有限，不能满足学生在探究性实验上的学习，实验改进上难以取得突破。第三，教学评价内容仅限于实验报告、实验操作等，形式和内容枯燥，缺乏挑战性，对学生创新能力评价不明确。

2 分析化学实验项目化教学设计

在我国，项目教学的理论研究和实践应用相对较晚。项目方法首先从香港引进大陆，然后逐步发展。项目教学已融入高校教学改革和职业教育教学改革中，并取得了一定的研究成果。例如：刘春生、徐长发[4]编撰了《职业教育学》，在“职业学校的教学方法与教育技术”一章中，对项目教学作了简要介绍，明确了职业教育中的项目教学法。上海师范大学王建峰教授研究了项目教学法在中职化工专业化学课程中的教学，并对教学效果进行了测试[5]。

实验教学目的不仅仅是教学生如何做实验，而是要从认识论和方法论的角度来培养学生如何采取有效的教学方法和策略来实现化学实验的功能和价值。而项目化教学法是“以学生为中心，教师为主导，项目为主线”的促进式学习教学模式[3]。项目化教学法的设计可以通过以下方法实施：1)引入任务驱动式教学模式，将每一个教学内容设计成几个工作任务，在学习开始阶段，先对学生下达“任务书”，使学生明确要完成的任务及完成任务需要具备的操作能力和知识能力，以任务驱动法激发学生学习的主动性和求知欲。2)教、学、做一体化，避免理论和操作技能脱节，实现教、学、做合一。3)注重应用，突出技能训练，本着理论知识“必须”、“够用”为度的原则，突出职业能力的培养。4)以项目为导向，提升技术应用能力，通过每个任务的设计，使技术应用能力得到潜移默化的提高。通过项目化教学法的实施，不仅可以从教学内容、教学方法和评价方式等方面对实验课程进行深入改革，同时使学生的学习由被动变为主动，成为学习和发展的主体，改善原有学生理论学习动力不足，实验操作能力差的状态[6]。

3 分析化学实验项目化教学实施

以双氧水中过氧化氢含量的测定为例进行说明。

3.1 教师分配项目任务

首先老师根据教学大纲提出具体的项目任务单，并让同学们了解项目的意义，如在双氧水中过氧化氢的检测实验中，让同学们了解过氧化氢检测的必要性。由于工业用过氧化氢中含有砷，重金属等多种有害物质，如果不慎在食品行业中使用，会严重危害食用者的健康。因此无论是在制药、生物医学、食品安全还是环境保护上，对过氧化氢快速准确地检测都显得尤为重要[7]。通过对项目的简单介绍以及必要性的说明，让同学们了解此项目完成的意义所在，从而激发学生的学习兴趣。在对项目进行背景介绍后，下发课前任务单，让同学们利用文献、PPT、视频、微课等多种信息手段进行收集资料。

3.2 初步方案设计

将全班同学分为5组，并从每组中推选出一名负责人，负责整体任务安排。小组成员通过资料收集、任务分析、讨论、交流等环节确立初步方案，并准备相关仪器设备以及实验试剂等。

3.3 实验方案汇报

每组将实验方案以PPT形式进行展示，其他组同学对实验方案提出修改建议，并在老师的指导下继续完善。在收集资料及方案的设计过程中，同学们对氧化还原滴定的原理、指示终点的方法以及高锰酸钾标准溶液的配制和标定等相关理论知识点都有了一定的巩固，从而加强了对理论知识的复习。

3.4 方案实施

在小组负责人的带领下，学生进行项目的实施，在完成过程中，遇到问题可以小组继续讨论，加以改进，这样就培养了学生发现问题，解决问题的能力。老师对实验步骤和方法进行规范，帮助同学顺利完成项目内容。

4 考核评价方式

合理的考核机制不仅可以提高学生学习的积极性，还能检查和监督学生的学习效果，从而提高教学质量。因此，建立学

生实验成绩综合评价系统，真实、公平、合理地评价学生实验成绩是项目化教学的一个重要环节。整个实验课程的成绩实行百分制，每个实验的评分如下：形成性考核占70%，终结性考核占30%。形成性考核包括实验室表现、小组合作能力、实验报告书写情况、信息处理能力以及实验设计能力，每项各占10%，实践操作能力占20%。通过项目化考核方式，给了学生更多发挥的空间，并使得赋分标准更加合理化。

5 师生交流评价

实验结束后，各组之间进行交流，每组对实验结果进行对比，对于误差较大的分析结果找出所在原因。过氧化氢含量的测定通常采用高锰酸钾滴定法和电化学方法进行检测，让同学们对比使用这两种检测方法的实验步骤、操作难度以及检测结果各有什么差别，在今后的实验中应如何改进实验方案。通过对结果的分析与评估，加深了同学们对过氧化氢含量测定项目成果的理解。

总之，随着新课程改革的不断深入，将分析化学实验课程从设计目的、项目设计、项目实施、项目评价等方面进行改革，遵循“理论、实践、评价”的主线，构建“分析化学实验”的项目化学习模式，不仅改善了理论知识与实践训练脱节、教学情境、教学内容、教学评价单一的缺点，更增加了学生的学习兴趣，是提高实验教学质量行之有效的措施。