化工类专业《分析化学》课程的教学改革与探索*

2022-06-29 03:01易莉芝楚家玉郝永超
云南化工 2022年6期
关键词:酸碱分析化学学时

易莉芝,楚家玉,郝永超

(东莞理工学院化学工程与能源技术学院,广东 东莞 523808)

《分析化学》是发展和应用各种方法、理论、仪器,研究有关物质在相对时空内的组成、性质和结构等信息的一门学科[1],是本科院校化工类专业必修的一门专业基础课。笔者所在单位东莞理工学院化工类专业有两个:化学工程与工艺和能源化学工程。两个专业分析化学的开课时间为大学二年级的第一个学期,这门课程的开课时间相对比较靠前,是其它专业基础课和必修课的重要基础。通过本课程的学习,可以培养学生科研严谨的思维方法,提高其分析问题和解决问题的能力[2-3]。

1 《分析化学》教学现状

本校化工类专业《分析化学》课程所采用的教材为武汉大学主编的《分析化学》第六版(上册),讲授的内容有滴定分析概论、分析试样的采集与处理、误差与数据处理、酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法、吸光光度法等[4]。《分析化学》的理论学时为32学时,每周次为2学时。

1.1 教学内容多,课时较少

从课程内容和学时安排来看,该课程教学过程存在的主要问题是学习内容较多,课时较少[5-6]。《分析化学》涉及的概念、知识点非常多,并且酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定四大滴定原理部分还有大量公式的推导,相对比较复杂。在现有的学时安排下,酸碱滴定部分的教学学时为7学时,主要讲解溶液中的酸碱反应与平衡、酸碱组分的平衡浓度与分布分数、溶液中H+浓度的计算、酸碱缓冲溶液、酸碱指示剂原理和滴定原理、酸碱法的应用等内容;配位滴定的教学学时为4学时,主要讲解配位滴定中的滴定剂、配位平衡常数、副反应系数和条件稳定常数、配位滴定原理、准确滴定与分别滴定判别、酸度的控制、配位滴定的应用等内容。可以看出,每次课堂内容过多,课程教学学时较少和内容繁杂,给学生带来很大压力,容易导致学生产生畏难情绪,厌学。

1.2 教学形式单一,问题反馈滞后

由于教学内容较多和课时较少,为了按照教学大纲的进度完成既定的教学内容,课堂上基本都是以教师为主。目前,化学工程与工艺、能源化学工程两个专业《分析化学》课程采用的教学形式主要为教师讲授PPT加现场板书的方式,把分析化学每章节的主要知识点展示给学生[7]。由于课程内容较多,并且相关知识点的联系也较为紧密,因此课堂上教师理论知识的讲解会占用大部分时间,能留给学生思考和练习的时间很少,学生课堂参与感不强,教师和学生互动不多。对于化学基础不太扎实的学生来说,课堂过于密集的知识点讲解,不能及时吸收消化,因此会出现部分学生课堂刷手机混时间的现象。另外,在每章节结束时,会统一布置作业,作业主要为课后思考题和计算题。现在教育信息化的快速发展,给学生带来大量学习资源的同时也削弱了学生的学习能力。网络上已经有较为全面的课后习题答案,部分学生做作业倾向于不费力的抄袭,教师很难从作业中判断部分学生对课堂所讲解知识点的掌握情况。并且由于课时较少,批改后的作业没有办法在课堂上及时进行讲解,因此对学生在分析化学学习过程容易出现的问题反馈较为滞后,教学效果不太好。

1.3 学生专业认知模糊,自主学习意识不强

部分学生对化工类专业的认知较为模糊,认为化工类专业毕业后只能进入化工厂工作,这并非自己所想,因此对专业的学习兴趣不太高。加上近几年兴起的各种直播、短视频,更容易获得大学生的关注,而这些网络视频的制作和传播并不需要所学的专业理论知识,报酬也较为丰厚,也促使大学生的就业观念发生了很大的改变。学生更愿意把时间和精力花在刷视频上,而忽略专业课程的学习。另外,学生的自主学习意识也较为薄弱。由于课堂节凑较快,在每次上课的最后环节,教师会提醒学生进行下一节课相关内容的预习和本节内容的复习,但几乎很少有学生会进行课前预习和课后复习。由于每周只有一次课(2学时),上课时间间隔较长,学生课后不及时复习加以巩固,会导致下次上课就忘记上次课所讲内容,对课堂所讲的知识点掌握不扎实,不会的问题越积越多,学生也会对分析化学散失兴趣。另外,为了应付期末考核拿到相应的学分,临考时学生会死记硬背《分析化学》大部分内容,很少会主动思考怎么利用所学的分析化学专业知识去联系分析实际生活发生的各类事件,如三聚氰胺、瘦肉精、长生生物疫苗等问题。其实,这些问题的出现和分析化学的理论内容息息相关。因此,学生觉得《分析化学》学而无用,学习该门课程的兴趣不强。

1.4 学生“眼高手低”现象普遍

2 教学改革探讨

针对上述情况,笔者建议从四个方面着手进行《分析化学》课程的教学改革。

2.1 精简教学内容

针对分析化学理论学时少,知识内容多的现状,教师要根据化工工程与工艺、能源化学工程两个专业人才培养的需求与分析化学领域的前沿发展和实际应用,适当精简教学内容,忽略一些陈旧公式的推导过程,重在讲解这些公式有何用和怎么用,并且在课堂上辅以一定的练习题巩固,从而加深学生对这些知识的印象,以便在以后工作生活中遇到某些实际问题,能够找到相应的理论进行分析、解决问题。在教学过程中,要避免知识点全覆盖讲解,适当调整教学内容的安排。现有的教学安排是按照教材章节分别讲述酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等内容。而酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等四大滴定有相似之处。比如,配位滴定也是路易斯酸碱反应,可以联系酸碱滴定内容对比讲授。因此,可以采取先逐一讲四大滴定的原理,再讲四大滴定的指示剂原理。这样的教学安排,有利于学生深入对比分析四大滴定的异同点,并且所需用的学时也比现有按教材章节分别讲述所花费的学时要少。虽然,课堂学时较少,教师还要注意利用课后时间加强与学生的沟通,随机访谈学生的听课情况,结合学生的反馈,适度调整教学进度,以巩固教学效果。

2.2 教学形式多样化

丰富教学形式,可以采用教师讲解加视频、动画等穿插的模式进行,吸引学生的注意。同时,在教学过程引入与分析化学内容相关的实际案例,如食品安全、环境保护等,带着问题将课堂所讲的理论知识与实际应用联系起来,让学生分组展开讨论,并把课堂讨论作为一种考核方式,从而可以调动学生的学习兴趣,激发他们的探索精神,逐步消除学生分析化学学不能致用的想法。在教的过程中强化相关知识的运用,还可以促使学生在用中学,养成主动思考问题的习惯,逐渐形成自己的解决问题思路。在重要公式的应用上,可以让学生上台板书主要步骤并讲解推导过程,让学生充分参与到课堂。这样有利于教师及时发现学生普遍存在的问题,做针对性的讲解。在讲解知识点的同时,要结合一定量的练习,让学生主动翻书查找相关的知识点进行回答,从而巩固教学效果。针对作业抄袭的现象,在批改作业时教师可以随机找学生当面反馈他们的解题思路,对在作业答题过程发现的问题,及时在课堂进行专题讲解,帮助解决学生的疑难点,以免影响后续的章节学习。

2.3 明晰学生专业认知

目前,学生对化工专业的认知,大部分是基于父母和社会的影响,认为化工专业不好就业,从而也为其四年的懒散学习态度找到了借口。部分学生很难从高中有人盯学习、要我学的状态,进入大学无人管、我要学的状态,他们对大学学习生活感到无所适从,没有目标,糊糊涂涂的过完一天。因此,可以在大一新生入校时,建立本科生导师制,教师和学生双向选择,建立导师关系。每位化工专业教师对接3~4个本科生,为他们的学习和生活提供指导和帮助。在大学阶段,指导老师多和学生交流,明白他们的内心所想,针对他们所反映的具体问题,多开展相应的讲座,打消对专业认知有所误解的学生的顾虑,激发他们的专业兴趣,提升专业认知,让学生明白其实有很多与化工专业相关的工作可以就业,关键是自己先学好专业知识。另外,针对学生不肯钻研、怕吃苦受累、懒散学习的情况,可以采用在教学过程开展课程思政案例分析,用化学家潜心做研究的故事激发学生的学习斗志。

2.4 关注学生实现“学会”

对于学生普通存在“眼高手低”的现象,有两方面的原因。一方面来源于教师,教师的备课主要根据自己的思路进行,忽略了学生的认知水平和接受能力,课堂上学生跟不上教师的节奏,只能选择记住简单内容;另一方面来源于学生,目前大部分学生思想浮躁,急于求成,烦于细节计算和深入思考,考试只求过。针对此种情况,教师要联系学生的实际精心备课,考验联系分析化学实验观察的现象讲解相关知识点。如根据实验课酸碱滴定过程的指示剂颜色变化讲授酸碱滴定原理和指示剂作用,并就此设置开放性题目:采用不同的指示剂会发生什么现象,原因是什么。课堂上要留足给学生探索问题的时间,充分调动学生求知的积极性,做到真正的因材施教。同时,还要开导学生的思想,鼓励学生自己多动手,多质疑,引导学生养成踏实学习的习惯。

3 结语

当前经济社会和教育信息化的快速发展,改变着大学生的思想观念、学习方式和学习态度。本文基于此初步探讨了《分析化学》课程的教学改革方法。教师要与时俱进,时刻谨记以学生为本,以激发学生主动学习为目的,根据当前大学生的学习状态,适当调整自己的教学计划,改进教学方式和方法。但再好的改革措施,需要教师和学生的相互配合,才能取得更好的效果。希望本文提出的教学方法对化工类专业《分析化学》课程的教学有一定的借鉴意义。

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