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首先,從教師與學生方面來看,當前分析化學實驗教學的學歷偏低,大部分都沒有參與相關實際操作工作的經歷,因而難以傳授給學生比較實用的操作經驗,對于各種實驗參數的理論影響和實際作用也難以進行深入的分析和闡述。對實驗課堂的組織能力不夠強,導致實驗課紀律比較混亂。從學生方面來看,大部分高職院校學生的化學基礎知識還比較薄弱,對化學的學習興趣不高,實驗動手能力較差,對實驗活動不夠重視,參與意識不強,影響了實驗效果。
其次,從教學模式來看,當前高職分析化學實驗課仍然是教師講解示范、學生聽講做筆記,然后根據教師的方法來依葫蘆畫瓢,再加上現有的論證性實驗,“照本宣科”、毫無新意,不利于充分挖掘學生的主動性和創造性,導致學生難以激發對實驗課程的興趣。此外,在實驗過程中,學生所分析的樣品大多數為實驗室提供的純品,很少是學生實際采集的,實驗缺乏主動性和積性,體會不到實驗成功的興奮與滿足感,也體會不到分析實際樣品的重要性和嚴肅性。
再次,從實驗器材看,近幾年來隨著高職學校的大幅擴招,在校學生人數猛增,由于資金等條件的限制,實驗儀器的購進量與學校學生增長量不成比例,學校實驗儀器過少,遠遠不能滿足學生的實驗需要。同時,由于國家對高職學校經費投入不足,高校自身的籌資渠道狹窄,導致學校更新設備的資金能力嚴重不足。當前職校實驗室配備的多數為傳統的分析儀器,缺乏先進的、與企業行業實際使用一致的分析儀器,這導致在實驗教學中學非所用,很難真正掌握生產一線所用儀器的使用方法。
二、提高高職分析化學實驗課有效性的途徑
1.優化分析化學實驗教學課程及內容。
分析化學主要可分為結構分析和成分分析兩個部分。其中,高職分析化學教學以成分分析為主,而成分分析又可以分為定性分析和定量分析。一般而言,定性分析實驗內容比較繁瑣,實驗效率不高,且在某些內容上與無機化學實驗內容有一定的重復。因此,相關人員可以對分析化學實驗教學內容進行適當調整,將定性分析實驗納入無機化學元素化合物的實驗教學內容之中。高職學校主要是為國家培養應用型人才,因此在分析化學實驗教學內容上應進行適當改革,在實驗內容安排上由淺入深循序漸進;從高職教育的實際目標出發,以實用為先、需求為準,加強實驗內容的基礎性、普及型和應用性,在保障學生操作規范的基礎上逐步開展技能訓練,從而切實提高學生的綜合職業技能。
2.加快化學實驗室建設。
分析化學實驗課的教學手段和教學質量與化學實驗室裝備條件的是否先進有直接關系。當前,實驗室建設已經成為衡量一所學校綜合實力的重要標志之一,因此,學校應該加大對實驗室建設的重視和投入。學校應該集中力量加大對氣相色譜儀、液相色譜儀、原子吸收分光光度計、可見分光光度計、電子分析天平、精密酸度計等先進的分析檢測儀器的購進,加快建設分析實驗室、分析天平室等化學實驗室,努力創建高水平、高質量的化學實驗實力與實驗條件,為提高分析化學實驗教學質量創造積極平臺。
3.改進教學手段和方法。
隨著我國教學改革的不斷深入,傳統的教學模式已遠遠不能適應當前高職教育發展的需要,應當盡快進行改革。首先,要重視對學生的基礎輔導。分析化學的實驗課與理論課同樣重要,要加強學生對理論知識和實驗知識的學習,對一些基礎較為薄弱的學生不僅要以補課方式加強個別輔導,還要加強檢查和督促,防止學生出現編造數據和抄襲實驗報告等情況。同時,高職院校為國家培養應用型人才的特點決定了高職分析化學實驗課要更加注重學生的參與性,對學生的基本操作嚴格把關。分析化學實驗課基本操作多、要求嚴、實驗時間長,教師要從最基本的儀器洗滌及保養等基本操作開始,循序漸進,逐步培養學生的實驗能力,保持嚴謹、細致、求真務實的實驗作風。其次,要充分發揮學生的主動性和積極性。以往的分析實驗課,學生大多只是按照教師的規定程序進行實驗,缺乏主動實驗的欲望。教師應該給予學生更多的發展空間,可以提出實驗課題,由學生根據實驗內容來自行設計實驗步驟。如讓學生檢測市場上銷售的鈣片中的鈣含量,學生即可查閱相關資料進行鈣片溶解、試劑配制、滴定、實驗結果分析等一系列步驟,不僅能夠激發學生的實驗探索欲望,還有助于提高其綜合能力。
4.完善實驗考核制度。
實驗課與理論課不同,其成績的計算應該采取綜合評價的方式進行,包括平時表現、筆試和現場實驗等多種考試形式,綜合考慮學生的各項能力,注重考察學生運用所學知識解決實際問題的能力。對于成績評定,平時的實驗態度可占30%、筆試成績可占20%,現場操作占50%。在現場操作考試中,要求學生能夠在規定時間內獨立完成,力求操作準確、數據精密,并結合計算機進行實驗數據分析,使學生認識到數據的嚴肅性。若出現數據異常情況,則讓學生積極找出原因并作分析解釋。若學生不能在規定時間內完成,則必須進行補考,保證考試的合理公正。
5.加強教師隊伍建設。
當前,高職分析化學實驗課指導教師的素質偏低,應加大鼓勵實驗教師的進修和培訓力度,提高他們的綜合素質。同時,還可以有計劃地聘請公司或企業實驗能力強的教師來指導本校的實驗課教學工作。此外,還可以聘請其他高校的教師來指導和從事本校的實驗教學工作,充分為本校教師不斷加強自身學習創造條件,促進學校實驗教學整體水平的提高。
三、結語
一直以來,我校分析化學理論課程考核以閉卷為主,通過卷面成績評估學生對課程的掌握程度以及教師的教學質量。這種考試成績評價規范公平、尺度相對統一;操作簡便、易于管理和實施、成本較低,教師工作量不會因此增加太多,同時有助于督促學生掌握基本概念、理論、公式,為將來的應用打下堅實的基礎。但單純的閉卷考試缺乏差異性,較難科學合理地評價學生對學科的掌握程度;考題具有一定的局限性,難以較為全面地考查出學生對該課程掌握的廣度和深度;評價效果相對單一,因而對學生的知識、能力、素質作出綜合評價有失偏頗。圍繞我校培養應用型高素質人才的目標,2010年藥科學院開創性地設立了藥學專業創新實驗班,重點結合學校辦學實際和學科專業特色形成“強化基礎,加強實驗,因材施教,重視創新”的人才培養模式。通過對第一屆(2010級)藥學創新實驗班(以下稱為本班)的調查,本班教學目前僅實現了小班單獨授課,但是在課程考核和評價體系方面尚未見改革與創新。
2分析化學課程考核改革的具體方案
根據國內外知名學者的教學經驗,針對藥學實驗班的分析化學考試目標一般設定為:(1)記憶、理解基本概念、原理、公式、術語與實驗基本操作技能;(2)正確進行相關的計算;(3)聯系已學知識解釋分析化學的特定操作和相關應用;(4)運用所學原理與概念描述、解釋或者說明現象和結果,清晰、有邏輯地表達思想,正確使用專有名詞;(5)將所學的概念與原理運用于新問題情境中;(6)正確使用相關圖表所呈現的數據信息;(7)設計實驗、制定實驗計劃、選擇適當的實驗技術;(8)處理、解釋、評估實驗,以恰當的形式(文字、表格、圖形)展現,用恰當的專業詞匯清晰、有條理地交流。基于上述目標,就要求不僅對學生的基本概念、原理、公式的記憶進行考核,而且應凸顯對學生的邏輯思維能力、分析能力和創造能力的評估。單純的閉卷考試無疑利于實現考試目標的(1)~(4),但對其余目標頗難企及。故此,創新考核模式極為必要,而在傳統的閉卷考試中整合開卷考試以及靈活互動的口試不失為一條有效、可行的途徑。筆者對本班的分析化學課程考核按照此思路進行了重新設計并付諸實施,該體系主要由以下部分組成。具體言之,基本概念、原理和公式是掌握分析化學的基礎,也是學生將來運用所學知識進行創新的基石,對這部分內容的考查用閉卷的形式最為合適,而若采用開卷的形式,可能使學生忽視對這部分內容的掌握和記憶。本次化學分析部分閉卷組成為單項選擇題10分,填空題10分,計算題30分,問答題10分。試卷由出題小組依照教學大綱擬定,避免過多強調死記硬背,同時也兼顧授課的內容防止應該考的沒有考到而誤導學生學習。此部分試題主要考查大綱要求掌握或熟悉的教學要點,記憶方面的內容約30分,一般應用的內容約30分??疾閼玫膬热葜饕菍W生對記憶的知識進行總結,上升到一定理論水平再指導解題,可實現考試目標的(1)~(4)。
開卷考試的題目面廣量大,覆蓋盡可能多的教學內容,檢查學生能否正確運用參考材料,以及對多個章節涉及的基本概念全面理解和貫通運用,促進學生積極主動歸納、演繹所學知識,利于今后的自學。本次化學分析部分開卷組成為綜合題1題5問20分,設計題1題5問20分。出題小組在B卷開卷采用了《間接碘量法測定銅合金中的銅含量》這個實驗作為綜合題,系統描述了實驗過程,要求學生參考所帶資料回答以下問題:結合實驗條件解釋Cu2+可以氧化I-的理由;解釋調節溶液pH在3.5左右以及加入NH4HF2的原因;解釋指示劑為何臨近終點加入以及加入KSCN的作用(此問有提示,從沉淀溶解度考慮);給出Cu含量的計算式;最后提出本滴定終點變色較難觀察(懸濁液),要求學生考試后查閱文獻,看有無此類測定使得終點敏銳的改進方法。由此可見,該綜合題可實現考試目標的(2)~(6),內容涵蓋滴定分析概論、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定等相關內容,學生必須對教材和理論課內容熟練掌握方能進行解答。設計題為蛋殼中Ca、Mg離子的配位滴定設計,要求學生按照方法原理、儀器試劑、實驗步驟、計算公式、結果表格等幾部分完成,實現考試目標的(5)~(8)。設計題最后一問要求學生考試后查閱文獻,看是否可以設計其他化學分析方法測定其中的Ca。開卷考試中的綜合題、設計題最后一問旨在培養學生搜集整理資料進行自學的能力。考核時閉卷開卷題目同時下發,總時間控制為2小時,學生只有上交閉卷的試題和答題紙后方可取回自帶的參考資料再進行開卷部分的答題,這樣不再限定某種類型考試時間,增加學生掌控時間的自由程度;不再限定參考資料,隨便帶什么書都可以,但是限定只能帶一本,增加學生掌控教材或者參考書目的自由程度。由此學生所看的書目得以擴展,理論授課時將更多的精力放到“重要知識點”的講解和討論上,學生也不會出現我學的人民衛生出版社《分析化學》就不看科學出版社《分析化學》的情況,本班學生一般都有不同出版社的分析化學對照參考,而且通過讀書筆記能比較教材各自的特點。在口試方面,本學期采用了自行擬題/答辯的形式。學生學習貫穿于課程教學過程中,但學生看書自學容易迷失重點,同時不理解教學大綱在教學活動中的重要指導作用。為解決這個問題,將本班學生分為五組,每組指定一個章節,要求該章節結束后本組學生按照教學大綱的掌握、熟悉、了解三個層次合作擬出選擇題、填空題、計算題、問答題,并給出正確答案。學期結束前,制作PPT介紹所擬題目,并明確考點,分析化學課程組三位老師現場評判,根據所擬題目的質量、與大綱的契合程度、PPT講解者的表達和回答問題的準確程度,對該組學生評分,該評分占平時成績的70%。這個環節的引入,一方面提升學生的專業問題意識,利于教師掌握學生學習的個體差異;另一方面也適當培養了他們的交流、表達能力,并促進其團隊合作精神。
3分析化學課程考核改革的效能估測
分析化學是一門實踐性非常強的專業,因此實驗教學在其中占據著重要意義。教學的開展離不開實驗教學,學生在實驗教學中可以學到更多實踐知識,動手能力與實際操作能力也會隨之獲得提升。而隨著科學技術的發展,大量的新型儀器以及檢驗技術相繼出現,醫學檢驗專業對學生動手能力的要求也會越來越高,學生只有同時兼具高實驗操作技能、較高的理論水平、獨立設計醫學實驗的能力以及較強的分析問題能力才能成為時代所需要的醫學檢驗人才。由此,在醫學檢驗專業的日常教學活動中,教師需要重視實驗教學、利用實驗教學來提升整體教學質量,讓醫學檢驗專業的學生在掌握牢固理論知識的同時可以同時獲得實踐機會,提升實踐操作能力。此外,需要注意的是,在教學過程中,教師還需要糾正學生只重視醫學部分內容而忽視化學部分內容的不正確思想,全面鞏固基礎知識,以免由于知識的漏洞而影響到實驗教學的效果。
二、強化醫學檢驗專業分析化學教學效果的措施
1.在教學內容方面,抓住重點,積極進行總結和歸納。
醫學檢驗的學生在學習分析化學之前就已經學習過相關的醫用基礎化學課程,教師只需要將教學內容梳理一次學生就會明確自己薄弱以及所需要掌握的地方。然后教師可以針對性地對重點內容進行講解,節省教學時間。分析化學所涉及的內容包括數學統計以及化學等,都屬于比較復雜的內容,并且會出現比較多的公式。因此,教師在教學過程中需要善于歸納,將相似內容總結在一起,讓學生可以更快記住重點內容。比如在計算弱酸性體系的分布系數時,涉及到的公式比較復雜,教師可以通過其中發掘規律的方式為學生找出便于記憶的方法:公式中的分母是按照氫離子濃度降冪的順序排列的,分子則取決于型體中所含氫的個數。抓住這樣的規律之后學生就可以更快并且更深刻地記住計算公式。
2.在教學模式方面,多種教學模式相結合,豐富課堂。
在教學模式方面,教師可以在確保教學質量的基礎上加強與學生之間的互動。以講授為主,同時結合談論、提問、小論文以及習題課等輔助手段讓學生的思考成為教學中心,激發學生的創造性思維,讓學生感受到學習的樂趣并逐漸取得進步。首先,教師可以從溶液的移取、天平稱量的操作方法等入手進行講授教學,在與實驗課結合的基礎上培養學生對檢測結果精度的重視。其次,在一部分知識結束之后教師可以利用提問教學的方式來強化學生對知識點的記憶,并讓學生在搶答過程中獲得成就感,激發出他們對分析化學的學習熱情。再次,教師可以根據學生的知識掌握情況確定一個課題,讓學生圍繞該課題展開談論并相互交流。學生在交流過程中不僅可以看到自己與同學之間的差距更可以明確認識到自己的不足,然后有針對性地進行強化訓練。討論教學的開展同時也可以提高學生在教學過程中的參與度,讓學生成為教學主體,在活動過程中發揮主觀能動性,更加積極、主動地學習。
3.在教學手段方面,將傳統教學手段與多媒體技術相結合。
多媒體教學的直觀性非常強,因此教師可以利用文字、動畫、圖表以及聲音等刺激學生的感官,讓學生在多媒體教學手段的幫助下加深對知識的理解,加快教學進度。但需要注意的是,多媒體教學雖然具有諸多優越性,可以有效提升教學質量,但有些知識如果單純使用多媒體教學學生反而會因為速度太快而無法更好地理解并掌握相關知識。比如重要的公式,由于公式無法利用多媒體教學手段的直觀性來強化大腦對它的記憶,因此如果教師只是利用多媒體教學讓學生過一遍公式的推導過程學生將很難領悟其中的思路。而板書教學手段則可以彌補這一缺陷,教師在推導公式時如果采用半數教學的形式,雖然速度會比較慢,但是在教師一步步板書的過程中學生可以跟隨推倒過程進行思維活動,而這種板書過程也為學生的思維活動提供了足夠的思維時間,既可以加強學生對公式的理解同時也可以讓課堂教學手段更加豐富多樣。
4.在教學方法方面,改革考核方式。
考試是每個學生都需要經歷的過程,其主要是為了測試學生對知識的掌握程度、了解學生的情況。教師可以重視學生的考試成績,但是更應該表現出對學生能力進步情況的關注。但是很多學校對于考試結果側重點從了解學生學習情況轉移到了對考試成績的在意,不僅讓學生背負較大的學習壓力,同時也無法根據學生的實際情況改善教學情況,讓學生獲得進一步的提高。針對這種情況,改革考核形式非常關鍵。第一,教師可以利用平時的小測驗來了解學生的學習情況,并將這種小測驗趣味化。比如可以通過舉辦知識問答的方式進行考核,這樣學生就可以在輕松的游戲氛圍下接受考核,教師也可以達到自己的目的,而學生也不用背負太大的壓力。第二,引入案例教學。對于醫學檢驗專業的學生而言,分析問題的能力是非常重要的一種能力,直接關系到這門專業課學習的優劣。因此,教師在分析化學教學過程中可以有意識地鍛煉學生分析問題的能力。比如通過引入案例分析的方式對學生進行考核,這種考核方式不僅可以更加全面地了解學生的知識掌握情況,更可以讓學生自己分析問題、尋找解答,教師也可以通過案例教學發掘出學生更大的潛力。比如社會上引發大眾關注的三聚氰胺事件等就可以作為教師的案例引入到教學過程中,讓學生提出分析其中有害化學成分的方案,學生也會真正理解分析化學這門課程的意義。
三、結束語