時間:2023-04-25 14:43:42
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇分析化學(xué)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
2分析化學(xué)課程考核改革的具體方案
根據(jù)國內(nèi)外知名學(xué)者的教學(xué)經(jīng)驗,針對藥學(xué)實驗班的分析化學(xué)考試目標(biāo)一般設(shè)定為:(1)記憶、理解基本概念、原理、公式、術(shù)語與實驗基本操作技能;(2)正確進(jìn)行相關(guān)的計算;(3)聯(lián)系已學(xué)知識解釋分析化學(xué)的特定操作和相關(guān)應(yīng)用;(4)運(yùn)用所學(xué)原理與概念描述、解釋或者說明現(xiàn)象和結(jié)果,清晰、有邏輯地表達(dá)思想,正確使用專有名詞;(5)將所學(xué)的概念與原理運(yùn)用于新問題情境中;(6)正確使用相關(guān)圖表所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息;(7)設(shè)計實驗、制定實驗計劃、選擇適當(dāng)?shù)膶嶒灱夹g(shù);(8)處理、解釋、評估實驗,以恰當(dāng)?shù)男问剑ㄎ淖帧⒈砀?、圖形)展現(xiàn),用恰當(dāng)?shù)膶I(yè)詞匯清晰、有條理地交流?;谏鲜瞿繕?biāo),就要求不僅對學(xué)生的基本概念、原理、公式的記憶進(jìn)行考核,而且應(yīng)凸顯對學(xué)生的邏輯思維能力、分析能力和創(chuàng)造能力的評估。單純的閉卷考試無疑利于實現(xiàn)考試目標(biāo)的(1)~(4),但對其余目標(biāo)頗難企及。故此,創(chuàng)新考核模式極為必要,而在傳統(tǒng)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(xué)課程考核按照此思路進(jìn)行了重新設(shè)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(xué)的基礎(chǔ),也是學(xué)生將來運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行創(chuàng)新的基石,對這部分內(nèi)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(xué)生忽視對這部分內(nèi)容的掌握和記憶。本次化學(xué)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(xué)大綱擬定,避免過多強(qiáng)調(diào)死記硬背,同時也兼顧授課的內(nèi)容防止應(yīng)該考的沒有考到而誤導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。此部分試題主要考查大綱要求掌握或熟悉的教學(xué)要點(diǎn),記憶方面的內(nèi)容約30分,一般應(yīng)用的內(nèi)容約30分。考查應(yīng)用的內(nèi)容主要是學(xué)生對記憶的知識進(jìn)行總結(jié),上升到一定理論水平再指導(dǎo)解題,可實現(xiàn)考試目標(biāo)的(1)~(4)。
開卷考試的題目面廣量大,覆蓋盡可能多的教學(xué)內(nèi)容,檢查學(xué)生能否正確運(yùn)用參考材料,以及對多個章節(jié)涉及的基本概念全面理解和貫通運(yùn)用,促進(jìn)學(xué)生積極主動歸納、演繹所學(xué)知識,利于今后的自學(xué)。本次化學(xué)分析部分開卷組成為綜合題1題5問20分,設(shè)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(tǒng)描述了實驗過程,要求學(xué)生參考所帶資料回答以下問題:結(jié)合實驗條件解釋Cu2+可以氧化I-的理由;解釋調(diào)節(jié)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(diǎn)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(diǎn)變色較難觀察(懸濁液),要求學(xué)生考試后查閱文獻(xiàn),看有無此類測定使得終點(diǎn)敏銳的改進(jìn)方法。由此可見,該綜合題可實現(xiàn)考試目標(biāo)的(2)~(6),內(nèi)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(guān)內(nèi)容,學(xué)生必須對教材和理論課內(nèi)容熟練掌握方能進(jìn)行解答。設(shè)計題為蛋殼中Ca、Mg離子的配位滴定設(shè)計,要求學(xué)生按照方法原理、儀器試劑、實驗步驟、計算公式、結(jié)果表格等幾部分完成,實現(xiàn)考試目標(biāo)的(5)~(8)。設(shè)計題最后一問要求學(xué)生考試后查閱文獻(xiàn),看是否可以設(shè)計其他化學(xué)分析方法測定其中的Ca。開卷考試中的綜合題、設(shè)計題最后一問旨在培養(yǎng)學(xué)生搜集整理資料進(jìn)行自學(xué)的能力。考核時閉卷開卷題目同時下發(fā),總時間控制為2小時,學(xué)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(jìn)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(xué)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(xué)生掌控教材或者參考書目的自由程度。由此學(xué)生所看的書目得以擴(kuò)展,理論授課時將更多的精力放到“重要知識點(diǎn)”的講解和討論上,學(xué)生也不會出現(xiàn)我學(xué)的人民衛(wèi)生出版社《分析化學(xué)》就不看科學(xué)出版社《分析化學(xué)》的情況,本班學(xué)生一般都有不同出版社的分析化學(xué)對照參考,而且通過讀書筆記能比較教材各自的特點(diǎn)。在口試方面,本學(xué)期采用了自行擬題/答辯的形式。學(xué)生學(xué)習(xí)貫穿于課程教學(xué)過程中,但學(xué)生看書自學(xué)容易迷失重點(diǎn),同時不理解教學(xué)大綱在教學(xué)活動中的重要指導(dǎo)作用。為解決這個問題,將本班學(xué)生分為五組,每組指定一個章節(jié),要求該章節(jié)結(jié)束后本組學(xué)生按照教學(xué)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(xué)期結(jié)束前,制作PPT介紹所擬題目,并明確考點(diǎn),分析化學(xué)課程組三位老師現(xiàn)場評判,根據(jù)所擬題目的質(zhì)量、與大綱的契合程度、PPT講解者的表達(dá)和回答問題的準(zhǔn)確程度,對該組學(xué)生評分,該評分占平時成績的70%。這個環(huán)節(jié)的引入,一方面提升學(xué)生的專業(yè)問題意識,利于教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的個體差異;另一方面也適當(dāng)培養(yǎng)了他們的交流、表達(dá)能力,并促進(jìn)其團(tuán)隊合作精神。
在高等農(nóng)業(yè)院校,分析化學(xué)實驗課是一門十分重要的基礎(chǔ)課,在整個教學(xué)過程中起著極為重要的作用,它是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的一種有效形式,是培養(yǎng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研等合格人才不可缺少的教學(xué)基本環(huán)節(jié)。通過學(xué)習(xí),使學(xué)生更深刻地理解有關(guān)的理論知識,提高學(xué)生實際操作技能及分析問題、解決間題的綜合能力。圖分析化學(xué)實驗課考核方法有筆試、操作等。實驗操作考試是考查學(xué)生實際操作能力、動手能力和基本實驗技能的一項考試,是培養(yǎng)學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)的一項必不可少的工作。以筆試的方法進(jìn)行考試無助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實驗操作能力,在檢驗學(xué)生實際操作能力和基本實驗技能方面,實驗操作考試是其他考試形式不能替代的。為保證教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)效果,我們在重視教學(xué)實踐的同時,不斷地改革了分析化學(xué)實驗課的考核方法。總結(jié)考試經(jīng)驗,形成了我們分析化學(xué)實驗課自己獨(dú)特的考核方法:即采用實驗的有關(guān)理論考試與實驗技能考核相結(jié)合的辦法(口試加操作)。
一、我校分析化學(xué)實驗課舊的考核方法
(一)2001級學(xué)生采用閉卷筆試的方式。試卷內(nèi)容包括分析化學(xué)實驗中的實驗原理、實驗現(xiàn)象、所加試劑的作用以及所用儀器的使用方法等。像文化課統(tǒng)一時間統(tǒng)一科目進(jìn)行??记皩υ囶}進(jìn)行了保密。
(二)2002級學(xué)生采用實驗操作考試??记安僮鲀?nèi)容也是保密的。具體是:自己的老師監(jiān)考,考試時間為每人30分鐘,一組02人,所有學(xué)生實驗操作內(nèi)容一樣,都是通過酸堿滴定計算溶液的濃度?學(xué)生操作完成后將數(shù)據(jù)以及計算結(jié)果記錄到試卷上,老師根據(jù)記錄結(jié)果打分。上實驗的全部學(xué)生考了4、5天才能結(jié)束。
(三)2003級學(xué)生采用實驗操作考試。具體是:每個學(xué)生考試時間10分鐘,學(xué)生按班級、學(xué)號排序進(jìn)行考試,一個老師一次監(jiān)2個學(xué)生,10分鐘后再進(jìn)2名學(xué)生,依此類推。全部學(xué)生實驗考試內(nèi)容都相同,都是完成一次酸堿滴定,老師要對每個學(xué)生每一個操作要領(lǐng)和操作要求正確與否打分。5天全部學(xué)生考試完畢。
二、舊的考核方法中存在的一些問題
分析化學(xué)實驗課舊的考核方法中存在很多的間題,比如筆試存在抄襲現(xiàn)象,所以不能體現(xiàn)出學(xué)生的實際水平,對學(xué)習(xí)好的學(xué)生也不公平。2002級學(xué)生雖然采用實驗操作考核方法,但也沒有檢查學(xué)生的操作要領(lǐng),只是通過最后的計算數(shù)據(jù)是否接近準(zhǔn)確值來判分。這兩種考核方法都沒有關(guān)注學(xué)生實驗過程中的操作是否規(guī)范,技術(shù)要領(lǐng)掌握與否。2003級學(xué)生采用的考核方法雖然檢查了學(xué)生的實驗操作技能,但不能檢查出學(xué)生對實驗理論知識的掌握程度。這樣傳下去對以后做實驗的學(xué)生的影響也不好。以后的學(xué)生在做實驗的過程中就不會深刻理解理論知識,也不認(rèn)真觀察和分析實驗現(xiàn)象,更不分析產(chǎn)生誤差的原因,執(zhí)照老師給定的步驟完成實驗,使用儀器的操作要領(lǐng)和要求也不管規(guī)范與否,因為考試時只要打聽一下使用那種儀器,突擊記憶它的正確使用方法即可過關(guān)。這樣考核的結(jié)果并沒有達(dá)到開設(shè)實驗課的目的要求,以提高學(xué)生實際操作和動手能力以及培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和分析問題的能力,實驗操作并不是非要讓學(xué)生得出一個即定結(jié)果,而是讓學(xué)生掌握實驗基本知識和操作技能,這才是實驗的目的。除此之外,還有一些間題如下:
(一)分?jǐn)?shù)不成正態(tài)分布。實驗成績不成正態(tài)分布,一是因為閉卷考試時有些學(xué)生在考場上作弊了(有的抄襲學(xué)習(xí)好的學(xué)生的答案,有的抄了書本),二是因為操作時一次考生人數(shù)多,有的學(xué)生抄襲別人的數(shù)據(jù),這樣不能體現(xiàn)學(xué)生的實際水平。
(二)試題保密。我覺得實驗考核試題沒有必要保密。因為實驗操作考試主要考查學(xué)生的動手能力與實際操作能力,而不是考查理論知識,不能像文化課統(tǒng)一時間統(tǒng)一科目進(jìn)行閉卷筆試。以筆試的方法進(jìn)行實驗考試無助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實驗操作能力,所以不應(yīng)該保密的,再說操作考試全部學(xué)生要進(jìn)行4、5天,也保密不了,所以實驗考試本身應(yīng)該開卷考試。
(三)突擊訓(xùn)練問題。后面考的有的學(xué)生向已考過的學(xué)生打聽操作所用儀器,然后進(jìn)行突擊訓(xùn)練。操作姿勢和要求是靠平時積累和培養(yǎng)的,不是靠突擊訓(xùn)練。有的儀器使用方法突擊也沒用。分鐘內(nèi)不但要完成一個完整的操作,還要考慮儀器使用方法的話時間是比較緊張的。上課使用的每種儀器老師都詳細(xì)的講到它的正確使用方法和操作姿勢。只要你平時都按照要求使用,考試01分鐘是足夠的。
三、分析化學(xué)實驗課新考核方法
為了使學(xué)生成績能夠客觀地反映學(xué)生對實驗基本知識和操作技能的掌握程度,激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性,我們采用平時實驗報告成績與期末考試成績相結(jié)合的辦法給出最終成績:即平時實驗報告成績占50%,其中包括預(yù)習(xí)報告、實驗態(tài)度、實驗操作技能以及實驗結(jié)果的準(zhǔn)確度與精密度??荚嚦煽冋?0%,其中包括實驗有關(guān)理論考試成績和操作考試成績。為了提高實驗課的教學(xué)效果和加強(qiáng)學(xué)生對實驗知識的理解和掌握,我們提出新的實驗考核方法:即采用實驗的有關(guān)理論考試與實驗技能考核相結(jié)合的辦法(口試加操作。具體做法如下,
(一)試題。試題內(nèi)容為口試加操作??荚囋囶}的難易程度一致,保證考試的公平性??谠噧?nèi)容為實驗有關(guān)理論:即所做過的分析化學(xué)實驗中的實驗原理、實驗現(xiàn)象、所加試劑的作用以及所用儀器的使用方法等,比如標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置方法有幾種,Ha、Na0H溶液如何配置,標(biāo)定二者使用哪種基準(zhǔn)物質(zhì)、采用哪種指示劑辨別終點(diǎn)以及終點(diǎn)顏色如何變化,自來水硬度測定終點(diǎn)顏色如何變化,K2C2r07測FeZ+實驗中加H3P4O的作用是什么,甲醛法測N%實驗原理,分光光度計的組成部分以及每部分的作用,電子天平的稱量方法以及差減稱量法的步驟和注意事項等內(nèi)容。對實驗有關(guān)理論我們摘錄出來做成卡片,每一個問題一個卡片,一個卡片一個編號。實驗操作內(nèi)容所有學(xué)生一樣,并且提前通知學(xué)生,都是完成一個完整的滴定分析操作:即將燒杯中溶液準(zhǔn)確定容至容量瓶中,移液管準(zhǔn)確移取一定量溶液至錐形瓶中,用標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)后記錄滴定管數(shù)據(jù)后報告老師。操作內(nèi)容及步驟我們做成試題形式。每名監(jiān)考老師拿一份實驗理論卡片以及實驗操作要領(lǐng)評分細(xì)則,監(jiān)考老師們考前要統(tǒng)一口試題的正確答案。
(二)考試過程。每個考場4張實驗臺,每次考試一個考場進(jìn)4名學(xué)生,每個考場2名監(jiān)考老師,即每個監(jiān)考老師每次監(jiān)2名學(xué)生。
1、試題的擺放。我們把操作內(nèi)容及操作步驟試題貼在每個考生的實驗臺上,所需儀器和藥品也整齊地擺放在實驗臺上。
2分析化學(xué)實驗多元考核模式的建立
針對分析化學(xué)實驗考核現(xiàn)狀與存在的問題,我們提出在實驗教學(xué)中采用和實施多元實驗考核模式。主要考核學(xué)生動手能力和設(shè)計實驗?zāi)芰Γ綍r考核、期末操作技能考核和設(shè)計型實驗考核相結(jié)合,突出學(xué)生動手能力和設(shè)計實驗?zāi)芰?,統(tǒng)籌考核實驗過程與實驗結(jié)果,集中反映學(xué)生掌握知識的全面性和綜合能力。
2.1平時成績考核為進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生實驗過程管理,在平時的實驗教學(xué)中我們采取多環(huán)節(jié)監(jiān)控,包括檢查預(yù)習(xí)報告、課堂提問、實驗過程全程監(jiān)督(實驗態(tài)度、紀(jì)律和衛(wèi)生等)及分析數(shù)據(jù)審核等。
2.1.1檢查預(yù)習(xí)報告
我們對參加實驗的學(xué)生都明確要求實驗前必須進(jìn)行預(yù)習(xí),并寫出預(yù)習(xí)報告,預(yù)習(xí)報告必須完整闡述實驗原理,詳細(xì)陳述實驗步驟,準(zhǔn)確表達(dá)相關(guān)圖表,通過預(yù)習(xí)使學(xué)生能明確了解實驗?zāi)康募耙?,熟悉實驗的知識點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn),提高學(xué)生實驗的積極性。對不寫預(yù)習(xí)報告或敷衍了事的學(xué)生,取消其進(jìn)行實驗的資格。
2.1.2課堂提問
課堂提問一般在講解后進(jìn)行,內(nèi)容涉及實驗原理、注意事項和有關(guān)知識的拓展等。依據(jù)學(xué)生回答問題是否積極主動、正確與否等情況評分,計入平時成績。
2.1.3實驗過程全程監(jiān)督
學(xué)生開始實驗后,由指導(dǎo)教師和實驗員組成監(jiān)督小組。對學(xué)生的實驗情況進(jìn)行全程監(jiān)督。包括實驗考勤、課堂紀(jì)律、動手能力、操作規(guī)范、實驗質(zhì)量、清潔衛(wèi)生等方面進(jìn)行評分。對學(xué)生的實驗操作技能及分析解決問題的能力進(jìn)行準(zhǔn)確評價。
2.1.4實驗數(shù)據(jù)審核
化學(xué)實驗要求學(xué)生在實驗中堅持實事求是,如實記錄實驗數(shù)據(jù)而不能隨意臆造或修改,仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象;掌握實驗方法,控制好相應(yīng)測定實驗條件,確定存疑數(shù)據(jù)。因此我們要求實驗后實驗數(shù)據(jù)必須由教師審核。數(shù)據(jù)考核主要從數(shù)據(jù)是否合理,數(shù)據(jù)記錄是否規(guī)范,誤差是否在允許范圍以內(nèi)等方面進(jìn)行評分,對數(shù)據(jù)錯誤,誤差較大的學(xué)生教師不予通過,要求學(xué)生須重做直至數(shù)據(jù)符合要求。通過對分析化學(xué)實驗中誤差分析及其數(shù)據(jù)處理,有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察能力和思維能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力,進(jìn)而提高學(xué)生們的科研創(chuàng)新能力。
2.2期末操作技能考核
分析化學(xué)實驗操作技能考核采取隨機(jī)抽題并現(xiàn)場操作的方式,要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成操作考試,并當(dāng)場提交結(jié)果和實驗報告,由指導(dǎo)教師和實驗員依據(jù)實驗結(jié)果、現(xiàn)象和實驗報告的完成情況現(xiàn)場評分?;静僮骷寄芸己酥饕獜膶W(xué)生滴定分析操作、天平操作、溶液的配制及轉(zhuǎn)移等基本技能和反應(yīng)條件的控制等方面進(jìn)行考察。這種綜合考核的形式能全面客觀地評價學(xué)生實際操作能力、動手能力和基本實驗技能,極大地增強(qiáng)了學(xué)習(xí)積極性和對實驗的重視程度,培養(yǎng)了學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)。
2.3設(shè)計型實驗考核
設(shè)計型實驗考核是學(xué)生已經(jīng)接受了一個學(xué)期的基本實驗訓(xùn)練后,掌握了實驗基本操作及分析化學(xué)實驗的基本知識與技能的基礎(chǔ)上,由教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求進(jìn)行命題。在考核前兩周,由學(xué)生抽簽確定設(shè)計型實驗考核題。學(xué)生根據(jù)命題與指導(dǎo)教師進(jìn)行溝通和探討后,在規(guī)定的時間內(nèi)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,運(yùn)用所學(xué)的知識,獨(dú)立思考,自行設(shè)計,寫出實驗方案。實驗方案包括實驗原理、操作步驟、實驗條件等。實驗所需材料由實驗員準(zhǔn)備。實驗時,教師對學(xué)生對實驗過程中的實驗操作技能、解決問題的能力、實驗方案的可行性、實驗數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果處理,以及分析結(jié)果的正確表達(dá)和實驗報告的書寫等方面進(jìn)行綜合考評。以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,進(jìn)而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,強(qiáng)化學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料能力和科研協(xié)作能力,為畢業(yè)論文打下堅實基礎(chǔ)。
3分析化學(xué)實驗總評成績評定方法及標(biāo)準(zhǔn)
新的考核模式中,分析化學(xué)實驗成績按“平時成績(40%)+期末考核成績(60%)”綜合評定,期末考核成績由期末操作技能考核成績(30%)和設(shè)計型實驗考核成績(30%)兩塊組成。在新的實驗考核模式中體現(xiàn)了考評體系更加注重學(xué)生能力的培養(yǎng),基本動手能力、基本技能所占比例為60%。通過對各環(huán)節(jié)制定的評分標(biāo)準(zhǔn)綜合評定,使分析化學(xué)實驗評分體系實現(xiàn)科學(xué)化和定量化,體現(xiàn)了人性化和公平化。
(1)內(nèi)容有重復(fù),滴定分析法篇幅過多,且四大滴定方法分別進(jìn)行介紹。我校分析化學(xué)課程是在無機(jī)化學(xué)之后開設(shè)的,兩門基礎(chǔ)課程在教學(xué)內(nèi)容上存在較多重復(fù),集中表現(xiàn)在對溶液平衡理論的介紹。目前我校分析化學(xué)課程的理論教學(xué)內(nèi)容仍以四大滴定為主,重點(diǎn)介紹了酸堿、絡(luò)合、氧化還原和沉淀四大反應(yīng)的平衡理論及滴定分析法原理。四大滴定分析方法在原理和操作上具有很多共性,僅是化學(xué)反應(yīng)類型不同,分別進(jìn)行介紹,不僅會造成重復(fù),也不利于學(xué)生掌握它們的共性[2]。
(2)樣品采集及預(yù)處理內(nèi)容偏少。分析過程一般可分為樣品采集、樣品預(yù)處理、樣品測定、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果報告五個環(huán)節(jié),試樣的采集與預(yù)處理是分析過程中非常重要和關(guān)鍵的兩個環(huán)節(jié),也是最困難和最復(fù)雜的兩個步驟,它們直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和代表性。隨著分析科學(xué)的快速發(fā)展,分析方法逐步邁向自動化與智能化,試樣的采集與預(yù)處理在分析過程中也變得越發(fā)重要。這部分內(nèi)容偏少不僅會導(dǎo)致學(xué)生分析化學(xué)基礎(chǔ)理論的缺失,不利于其分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),也會影響儀器分析課程的學(xué)習(xí)和實驗技能的提高[3]。
(3)儀器分析教學(xué)課時偏少,很多新的儀器分析方法在教學(xué)過程中未能介紹。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,許多新的儀器分析方法不斷涌現(xiàn),并逐步得到推廣與應(yīng)用。雖然化學(xué)分析在分析化學(xué)中仍占有十分重要的地位,但儀器分析方法的發(fā)展,才代表了分析化學(xué)的發(fā)展方向。目前我?;瘜W(xué)分析和儀器分析在教學(xué)時間上仍是各占一半,選用的分析化學(xué)教材內(nèi)容更新較慢,對最新的儀器分析方法的介紹較少。同時,受學(xué)校條件的限制,分析化學(xué)實驗主要以化學(xué)分析實驗為主,儀器分析實驗開設(shè)較少。
(4)“量”的概念未受到足夠重視?!傲俊辈粌H關(guān)系到測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實驗操作的規(guī)范性、計算結(jié)果的正確性,更關(guān)系到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)與求真務(wù)實的工作態(tài)度。雖然在教學(xué)過程中我們努力向?qū)W生們灌輸了“量”的概念,但仍有部分學(xué)生沒有放在心上,更沒有落到實處。比如,計算結(jié)果及數(shù)據(jù)記錄對有效數(shù)字的保留較隨意;實驗時對測量儀器的選擇不夠合理;實驗操作不規(guī)范等。除上述問題外,分析化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容還存在知識較為陳舊,新理論新方法偏少;無機(jī)分析的內(nèi)容較多,有機(jī)分析和生物大分子分析較少;理論與實際脫節(jié),無法滿足社會對人才的需求等[4]。
1.2教學(xué)方法上存在的問題
(1)課堂教學(xué)過程中,教師為了完成教學(xué)大綱所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法大多以講授為主,重視知識的傳授,但卻忽視了學(xué)生對知識的接受能力,抑制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力和實踐動手能力的培養(yǎng)。
(2)教學(xué)活動安排不夠合理,導(dǎo)致教學(xué)理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象較為普遍。很多教師往往只負(fù)責(zé)理論知識的講授,不負(fù)責(zé)實驗課程的教學(xué)。這種理論教學(xué)與實驗教學(xué)的不連貫,不僅容易讓學(xué)生產(chǎn)生困惑,更會影響課程的教學(xué)效果。
(3)成績考核方式不夠合理。課外作業(yè)是對課堂教學(xué)內(nèi)容的有效補(bǔ)充與強(qiáng)化,但部分學(xué)生通過網(wǎng)上搜取習(xí)題答案或其他“捷徑”蒙混過關(guān),非但起不到訓(xùn)練的作用,而且會助長抄襲之風(fēng)。平時出勤、作業(yè)情況和考試成績作為主要甚至全部的考核內(nèi)容不能準(zhǔn)確反映學(xué)生對知識掌握的真實程度。
2教學(xué)內(nèi)容改革
2.1減少重復(fù),調(diào)整篇幅
減少不同課程教學(xué)內(nèi)容間的重復(fù),將四大滴定放在一起講,壓縮滴定分析法篇幅。通過協(xié)調(diào)分析化學(xué)課程與其他化學(xué)基礎(chǔ)課程間的關(guān)系,壓縮相同或相近的內(nèi)容,可有效減少學(xué)科間的重復(fù)現(xiàn)象。由于無機(jī)化學(xué)教學(xué)中已對溶液四大平衡進(jìn)行了介紹,分析化學(xué)課堂教學(xué)中可精講滴定分析內(nèi)容,將四大滴定放在一起講授,既能保證內(nèi)容的系統(tǒng)性,又具有對比性,更便于學(xué)生對知識的掌握。
2.2增加樣品采集與預(yù)處理等方面的內(nèi)容
教學(xué)中通過各種實例詳細(xì)深刻地介紹各類型樣品的采集與預(yù)處理,如污水中化學(xué)需氧量、重金屬離子等的測定,鐵礦石中全鐵含量的測定,室內(nèi)空氣中甲醛含量的測定,化妝品中汞含量的測定等。這些實例不僅能讓學(xué)生快速熟悉分析測定前樣品采集與預(yù)處理方面的各項操作步驟,把抽象的內(nèi)容變得形象具體,而且由于貼近生活,更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情[3]。
2.3增加儀器分析教學(xué)課時,引入儀器分析新方法
在儀器分析課程教學(xué)中,不僅要精講常用儀器分析方法及相應(yīng)分析儀器的構(gòu)造,還應(yīng)增加更多新興、熱門的儀器分析方法、分析技術(shù)和前沿性的發(fā)展現(xiàn)狀,讓學(xué)生感受到現(xiàn)代分析儀器帶來的高靈敏度、高精密度、高穩(wěn)定性以及自動化與智能化等,并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)[5]。
2.4增加“質(zhì)量管理與控制”方面的內(nèi)容,進(jìn)一步強(qiáng)化“量”的概念
“質(zhì)量管理與控制”充分體現(xiàn)了分析化學(xué)“量”的特色,通過加強(qiáng)這部分內(nèi)容的教學(xué),使學(xué)生樹立起準(zhǔn)確的“量”的概念、嚴(yán)密的思維方式及科學(xué)的專業(yè)理念[6]。質(zhì)量是使測試得到的數(shù)據(jù)滿足所要求的精密度與準(zhǔn)確度,是進(jìn)行準(zhǔn)確分析的基礎(chǔ)。質(zhì)量得不到保證,就無法獲得準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù),更談不上從得到的數(shù)據(jù)中分析出科學(xué)的實驗結(jié)論。因此,深入理解質(zhì)量的作用對于做好分析測試工作是十分必要且至關(guān)重要的。在課堂教學(xué)中,適當(dāng)引入國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及實際案例,不僅能豐富分析化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)充學(xué)生的知識面,而且有助于學(xué)生進(jìn)一步理解質(zhì)量保證與質(zhì)量控制的重要性,以及其科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)與求真務(wù)實的工作態(tài)度的培養(yǎng)。此外,我們還應(yīng)結(jié)合分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢,引入一些新理論、新方法和新技術(shù),使教學(xué)內(nèi)容跟上時展的步伐,并鼓勵學(xué)生關(guān)注社會熱點(diǎn)問題。根據(jù)就業(yè)形勢和用人單位的要求,及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與方案,使學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識解決生產(chǎn)、生活中的一些實際問題,培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的人才。
3教學(xué)方法改革
3.1以“講”促“學(xué)”,建立新型課堂教學(xué)模式
在課堂教學(xué)中,教師可以一種更為靈活的方式增強(qiáng)師生互動,在提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識與能力的同時,把自己從繁重的教學(xué)任務(wù)中解放出來。根據(jù)師范教育的特點(diǎn)及學(xué)生畢業(yè)后的主要就業(yè)取向,合理安排學(xué)生展示自我的舞臺。教師在集中精力講授分析化學(xué)課程重難點(diǎn)后,可組織擬從事教育事業(yè)的學(xué)生制作PPT,講授其他需要了解或熟悉的內(nèi)容,并給與必要的指導(dǎo)。這樣不僅能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,也有助于提高其資料查閱、論文寫作、語言表達(dá)、團(tuán)隊協(xié)作等方面的能力。而對于有意從事分析化學(xué)相關(guān)行業(yè)及繼續(xù)深造的學(xué)生,可就分析化學(xué)相關(guān)的熱門話題或前沿問題,讓學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館及電子數(shù)據(jù)庫查閱資料,制作專題幻燈片并進(jìn)行展示,為其將來的學(xué)習(xí)與工作打好基礎(chǔ)。同時,教師可適當(dāng)把自己的科研工作和教學(xué)工作相結(jié)合,將生活中的熱點(diǎn)現(xiàn)象與教學(xué)工作相結(jié)合,增強(qiáng)分析化學(xué)的應(yīng)用性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;將有科研潛力的學(xué)生引入到自己的科研實踐活動中,做到教學(xué)相長,培養(yǎng)優(yōu)秀科研人才[7]。
3.2善用多媒體,增強(qiáng)課堂教學(xué)效果
教師要善于發(fā)揮多媒體技術(shù)的優(yōu)勢,與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合,爭取教學(xué)資源利用與教學(xué)效果的最優(yōu)化。多媒體教學(xué)能夠增加課堂教學(xué)的直觀性,通過PPT、視頻資料及Flas等多角度呈現(xiàn)教學(xué)要點(diǎn),使抽象的理論知識變得鮮活、生動起來,不僅能降低學(xué)生對知識的理解難度,也能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索能力。在化學(xué)分析部分,教師可通過板書的方式對多媒體展示的內(nèi)容進(jìn)行歸納與總結(jié),描述重要公式的推導(dǎo)過程,有助于加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。在儀器分析部分,多媒體技術(shù)能形象生動地體現(xiàn)大型儀器的組成、基本結(jié)構(gòu)及操作說明等,通過實物照片展示、Flas演示及操作步驟視頻演示等,使學(xué)生深入理解大型儀器的基本構(gòu)造、工作原理及操作程序。同時,教師應(yīng)用多謀體教學(xué)時要善于穿插動畫、恰當(dāng)剪輯,這樣既可以設(shè)置懸念引導(dǎo)學(xué)生思考和分析問題,也有助于活躍課堂氣氛,提高課堂教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)效率[8]。
3.3注重課程訓(xùn)練,強(qiáng)化知識體系
大學(xué)教育相較于中學(xué)教育更強(qiáng)調(diào)學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),而后者則側(cè)重于知識的傳授,這也導(dǎo)致大學(xué)生對所學(xué)知識掌握得不扎實、不牢固。分析化學(xué)作為大學(xué)化學(xué)本科專業(yè)低年級學(xué)生的必修課,對其后續(xù)課程的學(xué)習(xí)起到重要的橋梁和過渡作用,通過一系列強(qiáng)化訓(xùn)練可加深對重要知識的理解和應(yīng)用。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)科要求,有針對性地精選習(xí)題讓學(xué)生在課堂末或下次課前短時間內(nèi)完成.這樣能促進(jìn)學(xué)生自覺加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí),對于知識的掌握起到事半功倍的效果。
3.4改進(jìn)課堂教學(xué)考核方式,全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)
課堂教學(xué)效果的評價,不僅要考查學(xué)生對所學(xué)知識掌握的真實程度,更重要的是全面評價學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力、實際分析和解決問題的能力、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)。成績評定方式不僅直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度與方法的選擇也起著重要的導(dǎo)向作用[9]。針對老式成績評定方式中存在的種種弊端,新的成績評定方式不僅應(yīng)加強(qiáng)對平時環(huán)節(jié)的考核,考核形式也應(yīng)多樣化。提高平時成績在總成績中的比重,并通過考勤、作業(yè)、課堂提問、課堂隨機(jī)測試、PPT展示等進(jìn)行考核;適當(dāng)降低期末考試成績在總成績中的比重,增加期中考試環(huán)節(jié)等。
寬敞明亮的實驗室、擺放有序的儀器設(shè)備、整潔一新的實驗室臺面、地面,在環(huán)境優(yōu)美的實驗室完成學(xué)習(xí)任務(wù),都能給予學(xué)生美的享受。但實際上大部分化學(xué)實驗室都有著令人不悅的異常氣味,這就需要教師先引導(dǎo)學(xué)生了解實驗室,了解化學(xué)實驗的特點(diǎn),了解異常氣味產(chǎn)生的來源;再啟發(fā)學(xué)生通過科學(xué)合理的實驗設(shè)計,嚴(yán)格遵循實驗室的各項規(guī)程,減少實驗對化學(xué)試劑的使用以及“三廢”的產(chǎn)生和排放。實驗完畢后,再將個人使用的儀器刷洗干凈,擺放整齊,將實驗臺面、地面打掃干凈,以保持實驗室的整潔之美。
1.2實驗儀器之美
分析化學(xué)實驗使用的玻璃儀器較多,如滴定管、容量瓶等,造型各異,本身就具有直線美、曲線美及造型美。教師在實驗教學(xué)過程中要求學(xué)生按照“從左到右,自下而上”的原則組裝儀器,儀器裝畢干凈利落、勻稱協(xié)調(diào),充分展現(xiàn)出儀器美的均衡性。而教師要求學(xué)生規(guī)范的使用儀器,如通過控制滴定管活塞的開關(guān),就可隨時控制反應(yīng)速度以及反應(yīng)的終止。使學(xué)生體會到儀器美不僅在“外表”,還有“內(nèi)在”的性能美。
1.3實驗技術(shù)之美
隨著科技的進(jìn)步,化學(xué)實驗技術(shù)也愈顯其美的價值和特征。如鄰二氮菲分光光度法測定鐵的實驗,往屆學(xué)生使用的是手動波長的721型分光光度計,用于可見光區(qū)的測定,按鈕式、手動波長設(shè)置,波長精度10nm,操作繁瑣,儀器穩(wěn)定性能也較差?,F(xiàn)在實驗使用UV762型全自動掃描分光光度計,通過觸摸屏實現(xiàn)全部操作,測量波長范圍寬,可用于紫外和可見光的測定,波長精度為2nm,可進(jìn)行自動波長掃描,大大提高了學(xué)生的實驗效率。讓學(xué)生體驗到現(xiàn)代分析儀器技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展美。
1.4實驗操作之美
實驗演示時,教師先以規(guī)范、優(yōu)美、嫻熟的動作給學(xué)生做出示范,從儀器的用法到試劑的用量處處體現(xiàn)出實驗操作之美,增強(qiáng)學(xué)生獲得鮮明的實驗現(xiàn)象、準(zhǔn)確的實驗結(jié)果的信心。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行實驗時,教師再巡回指導(dǎo),解惑答疑,讓學(xué)生切身體驗到滴定終點(diǎn)將到時,一滴或半滴試劑的滴下就能改變顏色而獲得準(zhǔn)確實驗結(jié)果的操作樂趣,既是培養(yǎng)學(xué)生良好實驗習(xí)慣的手段,也是美的欣賞和熏陶的途徑。
1.5實驗思維之美
“化學(xué)實驗過程不僅是感性活動過程,而且更是理論思維活動過程,它本質(zhì)上是理論思維的物化?!笨茖W(xué)之美在于發(fā)現(xiàn),因為科學(xué)的發(fā)現(xiàn)就是透過現(xiàn)象看本質(zhì),尋找其深刻的內(nèi)在規(guī)律,這是人們從事科學(xué)研究的目的所在。如常見陽離子混合液的定性分析實驗時,在酸性試液中加入稀HCl溶液,可得到白色沉淀,經(jīng)分析可確定白色沉淀是由AgCl/Hg2Cl2/PbCl2組成,從而體現(xiàn)出Ag+、Hg2+2的Pb2+的共性。接著將除去氯化物的酸性離心液中加入硫代乙酰胺(TAA)溶液并加熱,可得到第二組陽離子的硫化物沉淀,離心分離;再將離心液pH值調(diào)為9.0,并加入TAA加熱,可得到第三組陽離子的硫化物沉淀。實驗要求學(xué)生細(xì)致觀察現(xiàn)象從中發(fā)現(xiàn)實質(zhì)之美。上述現(xiàn)象的實質(zhì)是其硫化物溶解度的差異,第二組陽離子相應(yīng)的硫化物的溶解度小,因此在酸性試液中可生成沉淀,從而與其它離子分離;而第三組陽離子相應(yīng)的硫化物的溶解度比第二組的大,所以在堿性試液中才能沉淀完全。由此可見,使離子完全沉淀的條件選擇依據(jù)是離子生成相應(yīng)化合物的溶解度。教師通過引導(dǎo)學(xué)生對一系列實驗現(xiàn)象的觀察與思考,使他們深深領(lǐng)悟該原理在思維上的動態(tài)之美與和諧之美。
1.6實驗設(shè)計之美
一個體現(xiàn)出科學(xué)性、可行性、安全性、簡約性的實驗設(shè)計,不僅是科學(xué)設(shè)計,而且是美的設(shè)計。居里夫人說:“科學(xué)的探討本身就含著美,其本身給人的愉悅就是報酬。”如研究型設(shè)計性實驗“Cu2+、Zn2+混合溶液各自含量的測定”,有學(xué)生會考慮利用Cu2+、Zn2+與EDTA絡(luò)合性能的差異,采用控制酸度法測定。即在pH為5~6時,以二甲酚橙(XO)為指示劑,用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Zn2+的含量,然后調(diào)節(jié)溶液的酸度pH為4,以1-(2-吡啶偶氮)-2萘酚(PAN)為指示劑,加熱80~90℃情況下,用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cu2+的含量。但是,這種方法的結(jié)果誤差較大且滴定終點(diǎn)的顏色突變不明顯。如何解釋和解決這個問題,就要考慮Cu2+、Zn2+兩種金屬離子和EDTA、XO的絡(luò)合性的差異,盡管在pH為5~6時,Cu2+與XO不絡(luò)合,但與EDTA會有絡(luò)合反應(yīng),從而造成較大的測定誤差。為此,師生共同探究解決方案,最后結(jié)合預(yù)實驗給出可行的實驗方案,即以硫脲掩蔽Cu2+先測定Zn2+含量(要求嚴(yán)格控制溶液的酸度、硫脲與其它試劑的加入順序);再取一份試液,測定總量時,首先以Cu2+標(biāo)準(zhǔn)溶液多次實驗,確定正確的滴定終點(diǎn)顏色,從而提出正確合理的設(shè)計方案。
1.7實驗報告之美
實驗報告是實驗全過程的記錄、歸納和升華。教師除了要求學(xué)生把實驗?zāi)康?、原理、過程現(xiàn)象、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析等簡要地記錄下來,形成常規(guī)格式的書面報告外;還要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生需獨(dú)立完成并且實事求是的記錄數(shù)據(jù)和描述現(xiàn)象,不可臆造、篡改或抄襲。如滴定分析實驗,需要求學(xué)生在三次平行實驗中,數(shù)據(jù)極差應(yīng)在0.08mL以內(nèi)(以每次消耗滴定液體積20mL計算)才算合格;若不合格,必須再進(jìn)行操作直到得到三次合格的數(shù)據(jù)為止。同時鼓勵學(xué)生對實驗報告進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計,繪制美觀、整潔、比例適當(dāng)?shù)木€條圖、著色圖、裝置圖等,就像一幅精美的繪畫那樣令學(xué)生自我陶醉,培養(yǎng)學(xué)生通過“想象-創(chuàng)造”,用化學(xué)語言和簡明符號來表達(dá)化學(xué)之美的能力,從中體會到獲得成功的創(chuàng)造美感。
1.8實驗教師之美
在美育和實驗教學(xué)的滲透、結(jié)合與促進(jìn)中,教師起著媒介、橋梁的作用,所以實驗教師不僅要以美施教,從心靈到儀表都要成為美的化身,以美好的形象和言行垂范于學(xué)生,以自己的人格魅力影響學(xué)生,同時要以高超精湛的教學(xué)藝術(shù)使學(xué)生感到上課就是一種愜意的審美享受。實驗教師著裝樸素得當(dāng)、教態(tài)端莊自然,使內(nèi)在學(xué)識修養(yǎng)與外在形象和諧統(tǒng)一,就會令學(xué)生感到愉快,提高聽課情緒,有利于知識的傳遞。而實驗教師在課堂教學(xué)傳遞知識信息時使用的準(zhǔn)確、生動、富有啟發(fā)性的語言,吐字清晰,發(fā)音標(biāo)準(zhǔn),都能讓學(xué)生體驗和感受到輕重緩急、高低強(qiáng)弱等眾多的語言變化美。從而使師與生、教與學(xué)之間呈現(xiàn)一種融洽暢達(dá)的氛圍,形成一種師生心靈相通、情感和諧的美。
2分析化學(xué)實驗教學(xué)模式的審美化
如何在分析化學(xué)實驗教學(xué)中充分展示上述美育內(nèi)容,就需要教師了解美學(xué)原理以及將美學(xué)原理與實驗教學(xué)相結(jié)合的原則,改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式為審美化教學(xué),使學(xué)生在欣賞、體驗化學(xué)實驗美的同時習(xí)得知識、陶冶情操;達(dá)到提高教學(xué)效率,又培養(yǎng)學(xué)生審美素質(zhì)的目的。
2.1教學(xué)目標(biāo)審美化
教學(xué)目標(biāo)審美化就是改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)中單純的驗證性、知識傳授性模式,將知識傳授和審美修養(yǎng)結(jié)合起來,使學(xué)生能將化學(xué)知識變?yōu)閷徝缹ο?,在親身實踐中體驗到分析化學(xué)實驗里的儀器美、操作美、現(xiàn)象美、思維美,提高其審美欣賞、創(chuàng)造和表現(xiàn)能力。同時通過審美模仿與遷移,培養(yǎng)學(xué)生積極向上的生活態(tài)度。
2.2教學(xué)內(nèi)容審美化
分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容豐富且涉及面廣,但各知識點(diǎn)間并非孤立無關(guān),而是有規(guī)可尋。教學(xué)內(nèi)容審美化就是要發(fā)掘這其中的內(nèi)在邏輯美,即讓教學(xué)內(nèi)容邏輯清晰化??刹扇∫灾R點(diǎn)為紐結(jié),知識點(diǎn)間的聯(lián)系為線,再以多條線形成面,以多個面構(gòu)成“點(diǎn)線面體”的立體知識系統(tǒng)和跨學(xué)科知識聯(lián)系,按照“基礎(chǔ)實驗—綜合實驗—研究實驗”三個層次組織實驗教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的審美轉(zhuǎn)化。如在酸堿滴定法的基礎(chǔ)、綜合實驗完成后,安排HCl-NH4Cl、HCl-MgCl2-NaCl中各組分含量的測定這兩個研究性實驗。為了設(shè)計出科學(xué)合理的實驗方案,學(xué)生需查閱相關(guān)理論書、分析化學(xué)手冊以獲得各種有用的常數(shù)和溶液的配制方法,寫出完整規(guī)范的設(shè)計實驗報告,再在實驗室里完成實驗。通過完成這兩個實驗的學(xué)習(xí),學(xué)生對強(qiáng)酸、弱酸和極弱酸的概念性質(zhì)以及滴定過程的特性有了深入的理解;同時,對于幾種指示劑的變色范圍、選擇原則等更加熟悉,今后遇到同類問題都會迎刃而解。在絡(luò)合滴定法基礎(chǔ)、綜合性實驗完成后,則安排Fe3+-Al3+、Cu2+-Zn2+混合液中各自含量測定的兩個研究性實驗,讓學(xué)生在實驗過程中充分了解各種離子性質(zhì)(絡(luò)合、水解等)、酸效應(yīng)曲線的應(yīng)用以及各種金屬離子指示劑的變色、適用酸度范圍及其正確應(yīng)用等,得到的效果是傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的編排所無法取得的。
2.3教學(xué)過程審美化
教學(xué)過程審美化就是教師將實驗課的預(yù)習(xí)、授課、演示、提問、啟發(fā)、討論等環(huán)節(jié)藝術(shù)化,引導(dǎo)學(xué)生用實驗、記錄、實驗條件控制等科學(xué)方法及分析、比較、抽象概括等邏輯思維方法得出正確結(jié)論,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,體驗到研究科學(xué)問題的思維過程美、理性美。
2.4教學(xué)手段審美化
教學(xué)手段審美化就是實驗教學(xué)中充分利用直觀教具與多媒體等現(xiàn)代教學(xué)手段,向?qū)W生展示直觀、形象、和諧、愉悅化學(xué)美的同時,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量和效率,銳化學(xué)生審美感觀。如分析天平的稱量實驗,就可先播放相關(guān)視頻,再輔以教師講解,最后進(jìn)行實際操作練習(xí)。
2.5教學(xué)評價審美化
教學(xué)評價審美化即采取多樣化的評價方法,以積極的態(tài)度看待學(xué)生個體差異,給予肯定評價。如在研究型設(shè)計性實驗中對提出有新意和創(chuàng)新性的方案的學(xué)生要及時肯定、積極鼓勵,以贊美的評語使學(xué)生感到成功和進(jìn)步,激發(fā)學(xué)生新的積極行為。
現(xiàn)代分析化學(xué)已成為使用和依賴于生物學(xué)、信息學(xué)、計算機(jī)學(xué)、物理學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科的一門“邊緣學(xué)科”,涉及面廣、內(nèi)容多且抽象,例如在化學(xué)分析部分及電位法和永停滴定法主要包括定量分析,要求學(xué)生掌握化學(xué)平衡理論在分析化學(xué)中的具體表現(xiàn)和實際應(yīng)用,與無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)中的溶液理論緊密聯(lián)系起來,牢固樹立“量”和“定量”的概念。儀器分析部分涉及定量、定性和結(jié)構(gòu)分析,要求學(xué)生學(xué)會電化學(xué)分析、紫外、熒光、原子吸收分光光度和色譜分析中的定量分析方法,理解“量”與分析信號間的關(guān)系;有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與其光譜、質(zhì)譜之間的關(guān)系及結(jié)構(gòu)分析的基本方法。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是滿堂灌,難以做到形象化,直觀化。而多媒體教學(xué)中所用的課件采用多媒體編輯工具包括字處理軟件、繪圖軟件、圖像處理軟件、動畫制作軟件、聲音編輯軟件以及視頻編輯軟件等把分析化學(xué)中一些抽象的理論特別是光譜分析部分,動態(tài)反映其過程,展現(xiàn)在學(xué)生面前的是生動,簡易易懂的畫面,能夠啟發(fā)學(xué)生的思考和解決問題的能力從而收到很好的教學(xué)效果。例如在講授光譜分析儀器的主要部件及工作原理時,傳統(tǒng)的方法讓學(xué)生感覺到知識面和涉及面廣,內(nèi)容多,很難抓住側(cè)重點(diǎn),而且眾多的理論方法難理解,甚至產(chǎn)生厭倦心理,而采用動畫,能直觀展示出儀器的圖像及其工作原理,一方面節(jié)約時間給教師跟學(xué)生互動,更重要的是抽象的理論、技術(shù)直觀化從而充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,教師在有限的時間里給學(xué)生講授更多的知識。
1.2多媒體教學(xué)信息量大、節(jié)約時間、提高教師的教學(xué)效率
采用傳統(tǒng)教學(xué)方法很多內(nèi)容難以在課堂上講授。多媒體教學(xué)不僅能把知識更多、更快地傳授給學(xué)生,還節(jié)約了時間,增加了容量,有效地提高課堂教學(xué)效率。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比,利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué),授課老師可以在相同的教學(xué)時間內(nèi)向?qū)W生講授更多的內(nèi)容。采用多媒體,可以簡化教學(xué)程序,加快教學(xué)節(jié)奏,擴(kuò)大教學(xué)規(guī)模,從而提高課堂教學(xué)效率。例如分析化學(xué)中包括化學(xué)分析和儀器分析兩部分內(nèi)容,化學(xué)分析是利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)及其計量關(guān)系確定被測物值的組成及其含量的分析方法?;瘜W(xué)分析法歷史悠久,是分析化學(xué)的基礎(chǔ)。溶液四大平衡理論的建立使化學(xué)分析得以迅速發(fā)展,化學(xué)分析涉及到四大平衡理論多,所涉及到的內(nèi)容包括高中化學(xué)以及無機(jī)化學(xué)課程,需要全面復(fù)習(xí)有關(guān)內(nèi)容,而多媒體課件在這些方面顯得尤其重要。
1.3提高實驗教學(xué)質(zhì)量
分析化學(xué)是一門實踐性的科學(xué),以解決實際問題為目的,因此,實驗教學(xué)是分析化學(xué)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。如果在實驗教學(xué)中,利用多媒體展示滴定管、容量瓶、移液管的使用以及標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制等基本操作,對于學(xué)生獨(dú)立完成實驗有很大的幫助。在滴定分析實驗中,大多數(shù)學(xué)生對終點(diǎn)時指示劑顏色的變化很難把握好,容易造成終點(diǎn)提前或滯后,給體積的測量帶來誤差。對此,課件在實驗演示中,用動畫的形式把每一實驗步驟以及常見指示劑在終點(diǎn)時顏色變化形象地表現(xiàn)出來,使學(xué)生提前獲得感性認(rèn)識,避免由于操作不當(dāng)產(chǎn)生誤差。這種多媒體教學(xué),既直觀、生動,又能克服時間和空間的限制,達(dá)到傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式難以實現(xiàn)的效果,從而可提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。
2我校教師應(yīng)用多媒體教學(xué)中存在的問題
2.1多媒體課件制作質(zhì)量不高
部分教師在制作多媒體課件時不認(rèn)真考慮教材情況和教學(xué)大綱內(nèi)容,課件的內(nèi)容安排、概念、思路不嚴(yán)謹(jǐn),重點(diǎn)不突出,文字大小不規(guī)范,顏色不清楚,過分利用華麗的圖片、聲音、視頻多媒體輔助工具造成多媒體課件與課程內(nèi)容之間有偏差,最終導(dǎo)致多媒體課件質(zhì)量嚴(yán)重降低,也有一些教師干脆網(wǎng)上直接復(fù)制課件,稍作處理后把它搬到課堂上試教。以原子吸收分光光度法為例,在制作課件時,應(yīng)將圖片、動畫等直觀性較強(qiáng)的內(nèi)容作為課件的重點(diǎn),因為此部分內(nèi)容量大課時少,同時空心陰極燈的工作原理用文字表達(dá)學(xué)生很難理解,而用動畫就可以達(dá)到很好的教學(xué)效果。
2.2教師講課速度過快,學(xué)生難以消化吸收
多媒體課件的快速功能是眾所周知的,就是因為快很容易導(dǎo)致學(xué)生的逆反心理,信息量大,很多時候?qū)W生沒有時間完全讀懂、分析、整合、儲存教師所講授的內(nèi)容,跟不上教師的思路,學(xué)生難以消化吸收,這時很難調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí),啟發(fā)學(xué)生積極思維。分析化學(xué)是以無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、數(shù)學(xué)、物理等課程為基礎(chǔ),運(yùn)用無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識,要求學(xué)生正確理解分析化學(xué)的基本原理,而講解基本原理時屏幕上的文字、公式的推導(dǎo)過程一晃而過,學(xué)生往往感覺既沒有弄明白怎么回事,還不如自己看書,邊看邊想,更比不上老師在黑板上一步一步地邊講邊推導(dǎo),逐步理解。
2.3過度依賴多媒體,忽視了教師的重要地位
多媒體把聲音、文本、圖像等融為一體,形象、直觀全方位的展示了教學(xué)內(nèi)容,充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高了教學(xué)密度,增加了單位時間內(nèi)學(xué)生獲得知識的容量,有利于提高教學(xué)效率。但是不管采用什么樣的教學(xué)手段教師的主導(dǎo)地位起決定性的作用,有一些經(jīng)驗豐富的教師即使采用傳統(tǒng)教學(xué),能抓住重點(diǎn),用生動語言牽動學(xué)生心理,學(xué)生喜歡跟著他的思路認(rèn)真聽講,從而收到很好的課堂效果,但有一些教師過分依賴多媒體,喪失了課堂教學(xué)的靈活性,導(dǎo)致教學(xué)效果下滑,甚至導(dǎo)致教師的教學(xué)基本功下降。應(yīng)將傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)緊密的融合在一起,以便達(dá)到最佳的教學(xué)效果,把握好兩者的比例,一般各占一半為好。
2.4在多媒體教學(xué)中,板書作用逐漸消失
過分依賴多媒體,淡化板書的作用,影響教師的創(chuàng)造性、靈活性、積極性以及教師跟學(xué)生之間的互動,多媒體教學(xué)中教師只是一味地跟著課件走,一節(jié)課下來,沒有在黑板上留下任何字跡,這樣很難給學(xué)生留下較深的印象。
3對策
3.1多媒體課件制作質(zhì)量不高問題
一是任課教師保持教書育人的優(yōu)良傳統(tǒng),認(rèn)真負(fù)責(zé),高度重視,在教材的處理和PPT的制作方面狠下功夫,合理有效的運(yùn)用多媒體輔助軟件制作出高質(zhì)量的多媒體課件,而不是采用簡單地從網(wǎng)上復(fù)制課件或別人的課件稍加修飾后搬到課堂上教學(xué)生。二是學(xué)校重視采購一些符合教學(xué)情況的有些課件,經(jīng)常組織教師學(xué)習(xí)和討論如何制作高質(zhì)量的多媒體課件。
3.2精心制作課件,保證課件質(zhì)量
PowerPoint是一種利用計算機(jī)制作幻燈片進(jìn)行交互演示電子展示軟件,是集文字、圖像、動畫以及音效、音樂、攝像于一體的多媒體制作平臺。利用PowerPoint制作分析化學(xué)課件無疑是對分析化學(xué)的課堂教學(xué)起到了積極的作用,但是制作課件要注重課件的效率,合理應(yīng)用現(xiàn)有的多媒體資源和課程內(nèi)容,有機(jī)的合成出精彩生動的課件,既突出中有突出趣味性,所以嚴(yán)格把關(guān)課件質(zhì)量使得多媒體課件真正起到提高教學(xué)效果的作用。
3.3加強(qiáng)對多媒體教學(xué)的監(jiān)督管理
為了進(jìn)一步提高多媒體教學(xué)的水平和質(zhì)量,學(xué)校督導(dǎo)組應(yīng)建立完善的多媒體教學(xué)評價系統(tǒng),完善多媒體教學(xué)軟件立項制度、評獎制度。督導(dǎo)組還應(yīng)經(jīng)常采取聽課、在學(xué)生中作調(diào)查、和任課教師交流研討等方式來了解多媒體教學(xué)的效果,發(fā)現(xiàn)問題并及時調(diào)整和解決。每學(xué)年以學(xué)?;?qū)W院為單位組織教學(xué)課件比賽并鼓勵教師積極參加全國性多媒體課件比賽,從而不斷提高多媒體教學(xué)的質(zhì)量。
1.2教學(xué)內(nèi)容的與時俱進(jìn)分析化學(xué)課程的主要內(nèi)容是各種分析方法的基本理論、基本知識和基本技能。因此在教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建過程中,一方面既要強(qiáng)調(diào)學(xué)科整體基礎(chǔ)教學(xué),教好“傳統(tǒng)”知識。滴定分析、重量分析都是傳統(tǒng)方法,但其理論和實驗技能卻是做好分析工作的基礎(chǔ)。另一方面,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和學(xué)科間的不斷交叉和融合,分析化學(xué)發(fā)展突飛猛進(jìn),新儀器、新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn),分析化學(xué)課程又要應(yīng)盡量反映學(xué)科的發(fā)展前沿,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生了解當(dāng)代分析新技術(shù)發(fā)展的動向,經(jīng)常接觸到分析化學(xué)學(xué)科的前沿,知道現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)科前沿的差距,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,增加一些分析化學(xué)最新的分析技術(shù),如超高效液相色譜,高效毛細(xì)管電泳以及各種色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等,讓學(xué)生不僅掌握了基礎(chǔ)知識,而且獲得了學(xué)科最新的發(fā)展趨勢。
1.3體現(xiàn)藥學(xué)特色藥學(xué)專業(yè)的分析化學(xué)課程既要強(qiáng)調(diào)分析化學(xué)本學(xué)科的基本內(nèi)涵,又要突出藥學(xué)專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)。在授課過程中,筆者注意將藥學(xué)學(xué)科的熱點(diǎn)問題滲透和融化到分析化學(xué)的教學(xué)中,使課程顯出蓬勃的活力和鮮明專業(yè)特色。在教材的內(nèi)容和選擇上,特意選取藥學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)和卓越工程師今后的科學(xué)研究及生產(chǎn)實踐中廣泛應(yīng)用的方法和技術(shù),合理刪減與藥學(xué)專業(yè)聯(lián)系較少的純化學(xué)理論及在藥學(xué)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用較少的內(nèi)容。在教學(xué)過程中始終強(qiáng)調(diào)化學(xué)與藥學(xué)的緊密聯(lián)系,以培養(yǎng)卓越工程師為目的,重視理論和實際的結(jié)合,適時地引用一些應(yīng)用實例,使學(xué)生感到學(xué)有所用,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。如講解色譜法的理論塔板數(shù)、分離度等概念時,聯(lián)系到藥典的“色譜系統(tǒng)適用性試驗”中對這些參數(shù)都有要求,讓其課后查閱藥典,了解其用途,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情大為提高。實驗課內(nèi)容的選擇也同樣緊密結(jié)合藥學(xué)專業(yè)的需要,突出藥學(xué)專業(yè)中分析化學(xué)的特點(diǎn)??傊?,要使學(xué)生認(rèn)識到分析化學(xué)是藥學(xué)研究的基礎(chǔ)。
2基于藥學(xué)類的卓越工程師培養(yǎng)的分析化學(xué)教學(xué)方法的改革
2.1采用研究性教學(xué)。研究性教學(xué)(Research-orientedTeaching),是指在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生從學(xué)習(xí)生活和社會生活中選擇并確定研究專題,用類似科學(xué)研究的方式,主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的教學(xué)模式。在教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)“教師的教”與“學(xué)生的學(xué)”兩主體的融合,在強(qiáng)調(diào)提高教師自身教學(xué)水平的同時,注重發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。①結(jié)合分析化學(xué)新方法、新技術(shù)更新性快等特點(diǎn),開展學(xué)生綜述講座,讓學(xué)生自主檢索與課程相關(guān)的新技術(shù)、新方法,并整理成綜述性文章,作PPT報告會,師生共同討論,提高學(xué)生自主性學(xué)習(xí)能力及科研的基本能力的培養(yǎng)。②以研究性教學(xué)為指導(dǎo),強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。結(jié)合自身科研實驗條件,給出某一指定的科研命題,讓學(xué)生利用自己學(xué)過的分析化學(xué)相關(guān)知識,自行設(shè)計方案,通過實驗驗證。
2.2充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)輔助教學(xué)適當(dāng)應(yīng)用多媒體教學(xué)設(shè)備與傳統(tǒng)的方式相結(jié)合進(jìn)行理論課教學(xué),利用教學(xué)軟件和教學(xué)錄像帶配合理論和實驗教學(xué),使學(xué)生在有限的課堂時間內(nèi),獲得最大量的信息。利用多媒體教學(xué)圖文并茂的特點(diǎn),通過圖形、文字、動畫等多種媒體信息,可使枯燥的理論變得形象和直觀,可以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識,幫助學(xué)生理解一些抽象問題,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)興趣,使信息量更加豐富,提高教學(xué)。如在講到紅外光譜的振動形式的時候,我們就做了動畫來模擬幾種振動形式,學(xué)生們學(xué)得很形象,且容易記住。如講到幾種常見的色譜法時,用動畫形式描述吸附色譜、分配色譜、分子排阻色譜和離子交換色譜,簡單易懂。
2.3考核形式與評價體系的改革積極探索與研究性教學(xué)相適應(yīng)的教學(xué)評價。改變單一的以筆試為主要形式的學(xué)業(yè)評價方式,改變單純依據(jù)考試分?jǐn)?shù)的評價標(biāo)準(zhǔn),積極探索多樣化、多重標(biāo)準(zhǔn)的評價方式。充分發(fā)揮評價的判斷、反饋、改進(jìn)、激勵和強(qiáng)化功能,以評價促進(jìn)學(xué)生個性的全面發(fā)展。目前過于注重知識記憶和考試的評價、篩選功能,忽略了學(xué)生實際能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。將實行形成性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合、課內(nèi)教學(xué)與課外自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的全程評價。全面科學(xué)評價學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和綜合素質(zhì)能力。學(xué)生成績以考試成績、平時成績(由階段學(xué)習(xí)中布置的課題與調(diào)研報告)、實踐成績(seminar匯報與討論)綜合評定。目前筆者已實行考教分離,建立了分析化學(xué)試卷庫、試題庫??己说男问揭蚕鄳?yīng)變化,如采用機(jī)考的形式,依據(jù)已有的試卷庫和習(xí)題庫,隨時可讓學(xué)生參加小測驗和期中、期末考試。
3重視實踐教學(xué),注重能力培養(yǎng)分析
化學(xué)是一門實踐性非常強(qiáng)的學(xué)科,實驗教學(xué)尤為重要。為了培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)研究素質(zhì)和創(chuàng)新能力,必須對實踐教學(xué)做適當(dāng)改革和創(chuàng)新,以滿足培養(yǎng)卓越工程師的目標(biāo)要求。
3.1加強(qiáng)學(xué)生分析化學(xué)實驗基本技能的訓(xùn)練筆者把分析化學(xué)實驗中,涉及的操作都由本教研室教師親自做了示范操作并錄像,在學(xué)生開始做分析化學(xué)實驗室,都會讓他們觀看操作錄像,然后討論總結(jié)。并且在以后的實驗中,針對性的對相關(guān)操作再講解,糾正,加強(qiáng)學(xué)生的基本實驗技能操作。
3.2優(yōu)化實驗講義學(xué)生每次上實驗課,都會按照實驗課本來做實驗,因教材自身的特殊性,內(nèi)容較多。筆者精心為每個實驗內(nèi)容都做了實驗掛圖PPT,給出通俗易懂的實驗步驟及計算公式。
3.3實驗內(nèi)容的改革保留經(jīng)典,刪除重復(fù),更新內(nèi)容。如在化學(xué)分析實驗中,筆者刪除了一部分重復(fù)的滴定分析,如酸堿滴定中涉及重復(fù)實驗較多。針對卓越工程師班的自身特點(diǎn),增加了設(shè)計實驗和綜合實驗。由教師根據(jù)學(xué)生們的所學(xué)的理論知識,給出適當(dāng)選擇性命題,讓學(xué)生自主設(shè)計方案,通過此方式,鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)、歸納總結(jié)的能力,并通過動手操作來驗證方案。在儀器分析實驗中,增加綜合性實驗和一些較先進(jìn)的儀器設(shè)備的示教實驗。在綜合性實驗方面,筆者讓學(xué)生在有機(jī)化學(xué)實驗室合成的樣品,拿到儀器分析實驗室來作樣品的定性、定量及定結(jié)構(gòu)的分析,讓學(xué)生們掌握系統(tǒng)的實驗技術(shù)和方法。同時,增加了一些較先進(jìn)的儀器設(shè)備的示教實驗,如GC-MS,LC-MS,CE,ICP等。
3.4開展開放性實驗和創(chuàng)新性實驗大學(xué)生實踐創(chuàng)新活動以學(xué)生為主體,教師指導(dǎo)發(fā)揮導(dǎo)航引路作用。學(xué)生通過學(xué)習(xí)專業(yè)知識拓寬知識面獲得啟迪,通過自學(xué)研討產(chǎn)生想法并發(fā)展為課題,再通過申報競爭獲得資助,在教師指導(dǎo)下將學(xué)到的儀器分析新技術(shù)和文獻(xiàn)檢索等基礎(chǔ)知識應(yīng)用到科研活動中。在學(xué)習(xí)中加強(qiáng)聯(lián)絡(luò)交流,也對項目要求的團(tuán)隊精神有促進(jìn)作用。
3.5加強(qiáng)企業(yè)實踐環(huán)節(jié)充分利用校外實習(xí)基地,強(qiáng)化理論知識與工業(yè)實際應(yīng)用的結(jié)合,這正是卓越工程師培養(yǎng)計劃的特點(diǎn)有意義所在。為配合“卓越工程師”項目工程實踐需要,教育部批準(zhǔn)本校與國藥集團(tuán)醫(yī)工研究總院、石藥集團(tuán)、先聲藥業(yè)3家共建“本科教學(xué)工程”大學(xué)生校外實踐教育基地。實踐模式采用三段制(累計1年),由1個月的工程見習(xí),3個月的企業(yè)實踐和6個月的畢業(yè)實習(xí)組成。通過這三個階段的實踐,讓學(xué)生對藥企的認(rèn)識從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,從書本知識到車間實踐,真正鍛煉了學(xué)生畢業(yè)后能擔(dān)負(fù)起工程師的綜合能力。
2.主動學(xué)習(xí)。高一化學(xué)教學(xué)是處于初、高中化學(xué)教學(xué)承上啟下的一個重要階段。從初三到高一,學(xué)生的知識面開闊了許多,學(xué)業(yè)的壓力也增大了許多,因此傳統(tǒng)的死記硬背會收效甚微,這時要求學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)理念,以理解記憶為主,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動性,最初可以遵循教材的設(shè)置來進(jìn)行,以后逐步培養(yǎng)自己思考問題,找尋問題的能力。比如,教材設(shè)置了“聯(lián)想·質(zhì)疑”、“活動·探究”等活動性欄目,“方法引導(dǎo)”、“工具欄”等方法性欄目,“資料在線”、“身邊的化學(xué)”等拓展性欄目。學(xué)生不應(yīng)只注重知識而忽略能力的培養(yǎng),而應(yīng)該在這些欄目的導(dǎo)引下,學(xué)會觀察、思考、質(zhì)疑、遷移、應(yīng)用、整合等。
3.適當(dāng)練習(xí)。剛進(jìn)入高中階段學(xué)習(xí)的學(xué)生由于受到初中教師的教法,自身的學(xué)法及其它一些因素的影響,往往不適應(yīng)高中化學(xué)的學(xué)習(xí),特別是新課程實施以來,學(xué)生會遇到一個實際問題,那就是學(xué)的是新教材,做的是舊習(xí)題。由于剛開始知識面窄,做題中會遇到很多困難,容易有畏難情緒。這種情況是正常的,學(xué)生對這些習(xí)題要學(xué)會取舍,不要搞題海戰(zhàn)術(shù),更不能去啃難題、偏題??梢韵劝焉崛サ念}目保留,等以后隨著學(xué)習(xí)的不斷深入,回頭總結(jié),會起到事半功倍的效果。二、教學(xué)建議
1.教學(xué)中主要是解決二點(diǎn):一是調(diào)動學(xué)生的興趣;二是介紹最新的化學(xué)科技成就。教師應(yīng)盡可能避免照本宣讀,這里介紹課本上所沒有的學(xué)生感興趣的知識是能否達(dá)到教學(xué)目的的關(guān)鍵。尤其應(yīng)注意讓學(xué)生感到化學(xué)就在身邊,生活中充滿化學(xué)知識。這里同時要注意學(xué)生的知識面和可接受性,避免過度深奧而導(dǎo)致學(xué)生的不理解。
2.正式學(xué)習(xí)高中化學(xué)的第一章,教師一定要引導(dǎo)學(xué)生注意突破初中化學(xué)中酸、堿、鹽之間復(fù)分解反應(yīng)的局限性,使學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的思維突躍到氧化還原反應(yīng)的新境界中來,能不能自覺地完成這種思維突躍,往往是能不能適應(yīng)今后元素化合物知識學(xué)習(xí)的一個關(guān)鍵。教學(xué)中:(1)注重對概念進(jìn)行對比與聯(lián)系,使學(xué)生建立概念。建立概念的前提就是要使學(xué)生明析概念的來龍去脈、所研究事物的對象等。如氧化、還原是“變化”,氧化劑、還原劑是“物質(zhì)”等。力求通過對比聯(lián)系過好概念關(guān),這是分析和學(xué)好本節(jié)的前提和關(guān)鍵。(2)化合價是學(xué)習(xí)本節(jié)的入手點(diǎn)和突破口,也是分析解決氧化還原問題的關(guān)鍵點(diǎn)。鑒于學(xué)生在初中化合價的學(xué)習(xí)中尚存在許多疑點(diǎn),建議教師首先對化合價進(jìn)行復(fù)習(xí),為學(xué)生快速識別價變提供幫助,以防止學(xué)生學(xué)習(xí)分化。(3)在引導(dǎo)學(xué)生分析時,建議教師有意識地、多次重復(fù)地加強(qiáng)諸多概念的辯證對比,并引導(dǎo)得出氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律。(4)教學(xué)中應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)氧化與還原反應(yīng)是同時發(fā)生,既對立又統(tǒng)一。注意學(xué)生學(xué)習(xí)中常將二者分離以及得失電子數(shù)不等或只有物質(zhì)得電子卻沒有物質(zhì)失電子的錯誤。
3.對離子反應(yīng)的學(xué)習(xí),是學(xué)生認(rèn)識反應(yīng)的又一突躍,并且在此基礎(chǔ)上,也第一次把物質(zhì)的鑒別提高到離子鑒別,這無疑對簡化與深入認(rèn)識反應(yīng)是有利的。教學(xué)中建議:(1)做好演示實驗,通過實驗引入強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念并加以對比,這是學(xué)好本書的先決條件。電解質(zhì)概念的教學(xué)一定要注意對問題本質(zhì)的強(qiáng)調(diào)。尤其應(yīng)強(qiáng)調(diào)電解質(zhì)概念的適用范圍(化合物)、判斷標(biāo)準(zhǔn)(二個條件滿足其一);電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的前提和實質(zhì)(電離是電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的前提,實質(zhì)是自由移動離子的定向移動,即陽離子移向陰極,陰離子移向陽極);劃分強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的唯一標(biāo)準(zhǔn)(劃分的唯一標(biāo)準(zhǔn)是看電解質(zhì)能否完全電離,與其溶解性無關(guān)這一點(diǎn)學(xué)生常?;煜浑娊赓|(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)弱(導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱取決于溶液中自由移動離子的濃度,很稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力就很弱,電解質(zhì)的強(qiáng)弱跟導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱沒有必然聯(lián)系)。(2)注意控制好教學(xué)的深度。學(xué)生第一次從本質(zhì)上認(rèn)識反應(yīng),特別是離子反應(yīng),需要有一個適應(yīng)過程,不可隨意拔高,否則將使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。(3)書寫離子反應(yīng)方程式是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)必須掌握的重要基本功,必須重點(diǎn)訓(xùn)練。訓(xùn)練起點(diǎn)不可過高,應(yīng)從易到難,不可引入復(fù)雜和定量型離子反應(yīng),主要應(yīng)局限于復(fù)分解反應(yīng)和簡單的置換反應(yīng)。(4)應(yīng)加強(qiáng)對常見難溶性物質(zhì)、難電離的物質(zhì)(即弱電解質(zhì))、易揮發(fā)性物質(zhì)的強(qiáng)化記憶教學(xué),這對改寫和書寫離子反應(yīng)方程式極為有利。
4.學(xué)生初次結(jié)識能量問題,加之能量問題涉及面相當(dāng)廣泛,而本節(jié)教學(xué)要求并不高,為此,建議:(1)教法要靈活,注重引導(dǎo)學(xué)生分析實例;注重讓學(xué)生探索問題;注重學(xué)生得出結(jié)論。(2)要多列舉日常生活中的能量變化實例,使學(xué)生感到學(xué)有所用。(3)對能源、環(huán)保等社會熱點(diǎn)問題,教師要充分利用課本、實驗、多媒體輔助教學(xué),調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,以此對學(xué)生進(jìn)行節(jié)能、環(huán)保教育
Abstract:ObjectiveTostudythechemicalconstituentsfromLigusticumchuanxiongaimingatsearchingforbioactivenaturalproducts.MethodsAllcompoundswereisolatedandpurifiedbychromatographicmethods.Theirstructuresweredeterminedbyvariousspectralmethods.ResultsSixteencompoundswereisolatedfromLigusticumchuanxiongandtheirstructureswereidentifiedbymeansofspectroscopicanalysisas:sinapicacid(Ⅰ);βsistosterol(Ⅱ);Z6,8’,7,3’–diligustilide(Ⅲ);ferulicacid(Ⅳ);4hydroxy3butylphthalide(Ⅴ);pregnenolone(Ⅵ).ConclusionCompoundsⅠandⅥarefoundinLigusticumchuanxiongforthefirsttime.
Keywords:LigusticumchuanxiongHort.;Chemicalconstituents;Structureidentification
川芎為《中國藥典》2005年版(Ⅰ部)收載品種,為傘形科植物川芎LigusticumchuanxiongHort.的干燥根莖,味辛、性溫,歸肝、膽、心包經(jīng),具有活血行氣、祛風(fēng)止痛的功效,常用于月經(jīng)不調(diào),經(jīng)閉痛經(jīng),癥瘕腹痛,胸脅刺痛,跌撲腫痛,頭痛,風(fēng)濕痹痛[1]。川芎含有多種內(nèi)酯類、生物堿類、酚類、以及揮發(fā)油類等多種化合物。
筆者對川芎進(jìn)行了化學(xué)成分研究,從中分離得到了6個化合物,經(jīng)鑒定為芥子酸(sinapicacid,Ⅰ)、β谷甾醇(βsistosterol,Ⅱ)、Z6,8’,7,3’二聚藁本內(nèi)酯(Z6,8’,7,3’diligustilide,Ⅲ)、阿魏酸(ferulicacid,Ⅳ)、4-羥基3丁基苯酞(4hydroxy3butylphthalide,Ⅴ)、孕烯醇酮(pregnenolone,Ⅵ),其中化合物Ⅰ、Ⅵ為首次從該植物中分離得到。
1儀器與材料
X4熔點(diǎn)測定儀(溫度未校正);BrukerAvance600型核磁共振儀(TMS為內(nèi)標(biāo)),測定溶劑為CDCl3;BioTOFQ型質(zhì)譜儀;柱層析硅膠(200~300目):青島海洋化工廠生產(chǎn);川芎藥材購自成都市五塊石藥材市場,經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)炮制制劑教研室胡昌江教授鑒定為川芎LigusticumChuanxiongHort.的干燥根莖。
2提取分離
川芎粗粉(10kg),經(jīng)乙醇回流提取,乙醇提取液減壓濃縮至無醇味,氯仿萃取,回收氯仿,氯仿萃取物經(jīng)硅膠(200~300目)柱層析,以石油醚醋酸乙酯混合溶劑進(jìn)行梯度洗脫,TLC檢查合并相似流份,各組分進(jìn)行反復(fù)硅膠柱層析分離,先后得到6個化合物。
3結(jié)構(gòu)鑒定
化合物Ⅰ:無色針狀結(jié)晶,mp143~145℃,F(xiàn)eCl3反應(yīng)呈陽性,顯示其具有酚羥基。溴甲酚綠反應(yīng)呈陽性,表明其具有羧基。1HNMR(CDCl3)δ:3.93(6H,d,J=18.24,OCH3),6.28(1H,d,J=9.48,H7),6.85(2H,d,J=4.44,H2,H6),7.61(1H,d,J=9.48,H8),參照文獻(xiàn)[2],可確定該化合物Ⅰ為芥子酸(sinapicacid)。
化合物Ⅱ:無色針狀結(jié)晶,mp137~139℃,LibermannBerchard反應(yīng)呈陽性,提示分子中具有甾體母核,10%硫酸乙醇溶液顯色為紫紅色。1HNMR(CDCl3)數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)β谷甾醇標(biāo)準(zhǔn)圖譜[3]一致,且與對照品β-谷甾醇的薄層具有相同的Rf值,與β谷甾醇對照品混合測熔點(diǎn)不下降,故鑒定化合物Ⅱ為β谷甾醇(βsistosterol)。
化合物Ⅲ:無色片狀結(jié)晶,mp106~108℃,ESIMS給出分子量為380,結(jié)合元素分析確定分子式為C24H28O4,1H-NMR(CDCl3)δ:2.02(3H,m,H4),2.57(4H,m,H4),2.02(3H,m,H5),2.17(3H,m,H5),2.58(5H,m,H6),3.47(1H,d,J=7.24,H7),5.21(1H,t,J=7.8,H8),2.33(3H,m,H9),1.47(6H,m,H10),0.95(4H,t,J=7.6,H11),2.74(1H,m,H4’),2.45(1H,m,H5’),2.75(1H,m,H5’),5.93(1H,dt,J=9.6,4.1,H6’),6.17(1H,dt,J=9.6,1.8,H7’),2.94(1H,q,J=7.8,H8’),1.47(6H,m,H9’),1.14(3H,m,H10’),0.86(4H,t,J=7.6,H11’),ESIMS,1HNMR光譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道Z6,8’,7,3’-二聚藁本內(nèi)酯相符[4]。故鑒定化合物Ⅲ為Z6,8’,7,3’二聚藁本內(nèi)酯(Z6,8’,7,3’diligustilide)。
化合物Ⅳ:淡黃色針狀結(jié)晶,mp174~176℃,溴甲酚綠反應(yīng)呈陽性,表明其具有羧基。1HNMR(CDCL3)δ:3.94(3H,s,OCH3),6.30(1H,d,J=15.84,H3),6.93(1H,d,J=8.10,H8),7.11(1H,dd,J=8.22,1.8,H9),7.05(1H,d,J=1.92,H5),7.71(1H,d,J=15.84,H2),與阿魏酸光譜數(shù)據(jù)基本一致[4],且與對照品阿魏酸薄層具有相同的Rf值,故鑒定化合物Ⅳ為阿魏酸(ferulicacid)。
化合物Ⅴ:無色片狀結(jié)晶,mp188~190℃,1HNMR(CDCl3)δ:5.55(1H,dd,J=7.98,3.06,H3),7.36(1H,t,J=7.65,H6),7.47(1H,d,J=7.62,H5),7.01(1H,d,J=7.92,H7),2.31,1.77(各1H,m,H8),1.39(4H,m,H9,H10),0.90(3H,t,J=7.08,H11),5.72(1H,s,4OH)。13CNMR(CDCl3)δ:170.7(C1),80.7(C3),136.1(C3a),150.4(C4),120.0(C5),130.6(C6),117.8(C7),128.5(C7a),32.4(C8),26.8(C9),22.4(C10),13.9(C11)。以上物理常數(shù)及光譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道4-羥基3丁基苯酞相符[4]。故鑒定化合物Ⅴ為4羥基3丁基苯酞(4hydroxy3butylphthalide)。
化合物Ⅵ:無色片狀結(jié)晶,mp191193℃,1HNMR(CDCl3),13CNMR(CDCl3),二維譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)孕烯醇酮標(biāo)準(zhǔn)圖譜[5]一致,且與對照品孕烯醇酮的薄層具有相同的Rf值,與對照品孕烯醇酮混合測熔點(diǎn)不下降,故確定化合物Ⅵ為孕烯醇酮(pregnenolone)。
【參考文獻(xiàn)】
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[2]孫凱,李銑.南葶藶子的化學(xué)成分[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報,2003,20(6):419.
二、平中出奇,新穎別致。好奇是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動機(jī)。生動鮮明、新奇有趣的實驗現(xiàn)象最能喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,誘發(fā)好奇心。例如,講授“原電池”一節(jié)時,先讓學(xué)生動手實驗:將鋅片與鈾片分別插入盛有稀硫酸的燒杯中,進(jìn)一步驗證鋅與稀硫酸反應(yīng),銅與稀硫酸不反應(yīng)的結(jié)論。然后將鋅片與銅片用導(dǎo)線連接起來,再同時插在稀硫酸中,發(fā)現(xiàn)銅片表面立即有大量氣泡逸出,而鋅片表面則幾乎沒有氣泡產(chǎn)生。這個“一反常態(tài)”的實驗現(xiàn)象能引起學(xué)生極大的興趣,思維特別活躍。在這樣的情境中開展教學(xué)活動,定能收到不同凡響的教學(xué)效果。