农牧应用型本科分析化学实验教学改革探索

刘志景，杨新玲，丁德刚

(河南牧业经济学院 理学部，河南 郑州 450046)

农牧应用型本科院校是指以农业、畜牧应用技术类型为办学定位的普通本科高等院校，以培养农牧技术技能型、复合型人才为使命。随着社会的进步经济的发展，人才的供给和需求也在发生着深刻的变化，目前应建立以实践能力为引领的人才培养新机制，全面促进地方应用型本科高校服务地方区域经济社会的发展[1]。实验教学是农牧应用型本科院校教学活动的重要组成部分，是提高学生的实践能力、创新和综合素质的重要环节和途径[2]。

分析化学实验是依托于分析化学的一门实验技能课，是适用专业的重要基础课程之一，是在实践性教学的指导思想下，以加强学生的基本技能，培养学生的创新能力为目的而单独设立的一门课程。为提高课堂教学的质量和效果，重点培养学生的基本操作技能，加强学生的动手实践能力和创新能力，国内外的很多教育工作者对分析化学实验课程提出了教学改革的思路并进行了相关的探索[3-5]。在教学内容上进行了开放性、设计性实验项目的研究，通过让学生自行查阅文献，自己设计实验方案完成实验来提高学生的创新能力[6-9]；
引入探究性实验教学方法，以问题引入，引导学生善于思考，有效分析和解决问题，提高学生的综合素质[10]；
此外，进行了“翻转课堂”，以学生为主导及主体，提高学生的学习主动性，培养学生的团结协作意识[11]。从我校现有的分析化学实验教学情况来看，不仅与国内外的很多高校存在差距，也与有我校相关专业的培养目标存在差距。因此，对我校分析化学实验课程进行教学改革十分必要。

本文首先剖析分析化学实验教学中存在的主要问题，然后从教学内容、教学方法、以及考核方法等方面进行详细的探讨，并提出与之对应的教学改革建议，以改善分析化学实验教学质量和效果，达到提高学生综合素质和创新能力的目的。

分析化学实验作为一门专业基础课程，一般在大学一年级第二学期开设。虽然学生具有一定的化学基础，但知识水平参差不齐，综合运用知识的能力有待提高。结合课程特点、专业培养计划及我校实际学情，目前我校分析化学实验教学存在以下三个方面的主要问题：

1.1 教学内容偏向验证性实验项目

分析化学实验的教学内容，绝大多数是经典的验证性实验项目，综合性实验项目少，没有设计性实验。虽然涵盖了定量分析的仪器和基本操作，但学生往往不太思考，直接按照实验课本上已有的实验步骤进行实验操作，缺少主动学习的动力，创造能力得不到锻炼。

1.2 教学方法比较单一

分析化学实验的教学模式采用的是“保姆式”和“灌输式”的教学方法，要求所有学生按照教材及教师规定的步骤完成，很容易造成思维定势，进而抑制学生的求知欲和学习主动性，更会大大减弱学生动手操作的浓厚兴趣。

1.3 实验考核缺乏科学、量化标准

分析化学实验成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成。期末考试成绩由教师根据学生试卷情况批阅给出；
平时成绩由于没有详细的评分细则，偏向实验报告的书写和结果，使得一部分学生为了追求更高的分数而抄袭乃至篡改实验数据。

为更好培养学生实事求是的科学素养以及综合创新能力，结合课题组多年来从事分析化学实验教学的经验，从以下方面对分析化学实验课程进行教学改革。

2.1 教学内容的改革

依据我校相关专业的培养计划和教学大纲，科学、灵活选取分析化学实验课程内容，做到基础实验、探究性实验、验证性实验和设计性实验相结合。

经过改革，我校2019级动物药学(兽药)专业分析化学实验教学内容如表1所示。精选实验项目，在使学生基础实验操作得到巩固、理论知识得到验证的同时，实验技能和实践能力得到全面训练和提高；
增加设计性实验“鸡蛋壳中CaCO3含量的测定”，5-6名学生为一组，要求其课下查阅文献，自主设计出与教材不同滴定类型的实验方案，提高学生的学习热情和创新能力。

表1 分析化学实验教学内容

2.2 教学方法的改革

在保留传统教学模式精华的基础上引入新的教学方法，从而促进分析化学实验教学在新形势下可持续发展。

探究性实验教学始于问题，推进于问题，归结于问题。充分重视学生在教学过程中的主体地位，进行探究性实验教学来激发学生的学习热情，学生在问题中查阅教材、文献，串联知识以得到解决问题的途径。从表1中选取实验项目“自来水硬度的测定”作为“翻转课堂”教学的初步尝试。利用学习通，创建分析化学实验课程“翻转课堂”平台，教师将教学视频、实验室环境等资料上传至平台；
学生在上课前完成对教学视频、教材等的观看和学习，在教师指导下制定具体实验方案；
在课堂上，学生起主导作用，按照实验方案进行操作，完成实验数据的记录和处理；
实验结束后，学生再次观看学习教学视频和教材，并进行相关讨论和分享，完成实验报告。“翻转课堂”的实施增强了师生之间的互动、学生之间的合作，更为后面的设计性实验项目打下了基础。

2.3 考核方法的完善

为提高学生学习分析化学实验课程的积极性、主动性，培养学生的操作技能、创新能力，建立公平、合理的考核方法必不可少。

依据专业培养计划和实际学情，如表2所示分析化学实验考核方法由平时成绩和期末成绩构成。在平时成绩中，考勤所占总成绩的百分比为5%，迟到、早退会有相应的扣分；
实验预习所占分比为10%，实验开始前检查预习情况，实验讲解中通过提问进一步考查实验预习的深度；
实验操作在所有考核细项中占有的百分比最高，为30%，目的是充分调动学生的学习参与度和主动性，培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力；
大大降低实验报告所占比重，降为10%，弱化实验报告中对实验数据和结果的关注。在期末成绩中，理论考试所占总成绩的百分比为20%，以闭卷考试的形式检查分析化学实验原理、仪器操作方法、数据处理和分析等方面的能力；
设计性实验考核所占百分比为20%，教师在课堂教学结束前两周给出实验项目，学生分组课下查阅资料、设计实验方案，然后在规定的时间内根据自行设计的实验方案完成实验操作和实验报告。

表2 分析化学实验考核方法

为验证效果，以我校2019级兽药专业学生为研究对象实施了上述的教学改革。在课程考核结束后，对学生进行调查结果表明：①分析化学理论和实践得到了有机结合，学生的动手操作和创新能力有很大提高；
②探究性实验教学和“翻转课堂”的运用增加了师生互动，培养了学生自主学习和团结协作的精神③设计性实验项目的开设提高了学生的学习热情，其在文献查阅、实验方案设计、数据分析和解决问题等方面的能力均有很大提高，为后续的毕业设计打下了良好基础；
④全面、科学、合理的课程考核方法，使学生注重分析化学实验教学的各个环节，其综合素质得到很大提高。