最新-大学分析化学实验教学改革研究 精品
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第21期魏淑伟,等:基于OBE理念的混合式教学模式应用研究一一以《分析化学实验》课程为例-205-基于OBE理念的混合式教学模式应用研究——以《分析化学实验》课程为例魏淑伟,张学兰,裘娜,吴鸿伟,赵雪英,王登峰(枣庄学院化学化工与材料科学学院,山东枣庄277160)摘要:本文以《分析化学实验》课程为例,根据OBE的教学理念,积极开展该课程混合式教学模式的改革和探索,构建新型的“一个中心,二个空间,三环三实”分析化学实验教学模式,不断提高分析化学实验的教学质量&关键词:OBE;混合式教学;分析化学实验中图分类号:G424.1文献标识码:A文章编号:1008-011X(1010)11-0105-01Applied Re s c arch of Blended Tea c hing Mode Bas e d on OBE Id e a ------Taking thc Course of Analyticat CCcmistry Expe e imer t as an ExampleWee Shuwe i,Zhang Xuelan,Qi u Na,Wu Hongwe i,Zhao Xue-ing,Wang Dengfeng(Department of chemical engineering and materials science,Zaozhuang University,Zaozhuang277160,China)Abstract:Taking the course of Ana—Ocai Chemist/Experiment as an example,according to the teaching concept of OBE,this paper active—carries out the reform and exp—ra—on of the blended learning mode,and constructs a new teaching mode of ana—Ocai chemist/experiment,which is one center,too spaces,three rings and three solid,so as to continuous—improve the Waching quality of analytical chemis—y experiment.K y wordt:moxed teachong'anaeytocaechemosteyexpeeoment顺应“互联网+”时代教学要素的变革与发展,创新信息化条件下的人才培养模式,提升人才培养质量,在教学过程中坚持以学生发展为中心,运用基于产出导向的OBE教育理念(Outcome-Based Education)对分析化学实验课程进行改革,探索开展实施混合式教学,对增强学生的自主学习意识,培养创新精神,提高实践能力具有重要的现实意义。
无机化学实验是食品科学与工程专业学生进入大学最先接触的化学实验课,之后会陆续接触有机化学实验、分析化学实验等,通常分析化学实验会被安排在第三学期。
由于分析化学实验内容与无机化学实验有重复部分,如溶液的配制、酸碱平衡、酸碱指示剂等;同时在分析化学实验课的教学中,老师需要占用部分时间去复习无机化学实验的相关知识[1]。
为了合理安排教学内容,提高教学效果,2010年我院将无机化学实验和分析化学实验这2门实验课整合成一门实验课,即无机与分析化学实验,且安排在第一学期。
该实验课在整个实验教学中占有极其重要的地位,对培养食品科学与工程专业学生的操作技能及其分析、解决问题的能力具有重要的意义[2]。
如何进一步提高无机与分析化学实验的教学质量,培养出高素质应用型人才,是我校教育工作者一直研究的课题。
笔者和同事通过多年的无机与分析化学实验教学,针对教学中存在的问题,进行了一些探索和改革。
1无机与分析化学实验教学中存在的不足无机与分析化学实验教学模式都是老师设计实验,讲解实验内容,学生按照老师要求机械地完成实验步骤,强调对理论知识的补充、验证和说明,缺乏对学生综合素质的培养[3],在长期的实验教学中,我们发现了以下问题。
1.1学习内容多,学时少无机与分析化学实验融合了无机化学实验和分析化学实验这2门基础化学实验课,学习内容没有减少,而实验学时减少了一半,仅为原来的一半。
1.2学生的重视度不够由于大多数学生认为实验课是理论课的附属部分,况且一般都是考查,并不单独考试,所以学习的积极性不高,重视程度不够[3]。
1.3学生人数多,老师少我院食品科学与工程专业每年6个班,同时开设无机与分析化学实验课,为了保证教学质量,学院规定每批学生人数不得超过24人,即使这样,每批学生人数还是偏多,并且大一新生刚刚接触化学实验,实验过程中容易出错的操作较多,出错的学生也很多,导致1位老师很难做到及时指导学生更正错误或不规范操作,难保证教学质量。
大学化学最新实验改进与创新案例55个1. 用微波辅助化学反应提高实验效率;2. 制备纳米粒量子点并分析其特性;3. 利用化学分析方法检测食品添加剂;4. 以生物质为原料制备果酸酸化剂;5. 模拟实际情况下的纯净水制备方法;6. 用化学方法制备炭素纤维;7. 通过实验研究质谱技术的应用;8. 用合适的化学方法制备不同的有机化合物;9. 研究酸碱中和反应的动力学;10. 研究常温下氧化铝的制备方法;11. 开发新型的脱汞剂;12. 利用分光光度法检测水中铜的含量;13. 探究光催化降解染料废水的原理;14. 利用化学荧光检测违禁药物;15. 制备镍基催化剂并研究其在有机转化中的应用;16. 研究化学反应中生成氢气的条件和特性;17. 用纳米材料制备超级电;18. 以化学分析方法检测钢材涂层的厚度;19. 优化化学反应性能;20. 基于密度泛函理论模拟分析有机化合物的光电特性;21. 利用化学荧光检测水中的汞;22. 实验研究可降解聚合物的制备方法;23. 研究溶液中物质的扩散动力学;24. 制备有机金属催化剂和非金属催化剂;25. 实验探究电化学反应的基本原理;26. 研究发现高结晶度的制备方法;27. 实验研究某种十六烷基苯酚的合成;28. 以微波辅助合成高效催化剂;29. 修改实验流程减少废气排放;30. 利用纳米材料改进阳光催化反应效率;31. 实验研究化学发光原理和发光技术的应用;32. 表征材料的物理化学性质和反应机制;33. 采用化学还原法制备氧化钨奈米颗粒;34. 实验探究酒精的提纯过程;35. 研究一种新型离子液体的制备;36. 利用催化法制备高纯度光学级单硅氧烷;37. 系列反应的实验研究;38. 改进四氯化钛的制备工艺;39. 以化学还原法制备鞋橱催化剂;40. 基于半导体光催化降解有机废水;41. 实验探究氧化还原反应的基本原理和应用;42. 发展新型电极材料提高电池性能;43. 实验研究催化剂的时空分布;44. 研究天然产物的提取分离方法;45. 研究废水含油物质去除的方法;46. 制备有机小分子的晶体;47. 研究新型破碎机的研发;48. 聚丙烯回收再生利用工艺的研究;49. 制备高聚物膜材料并进行性能研究;50. 新型抗氧化剂的研究;51. 基于化学反应研究生物燃料电池;52. 实验研究纳米材料的性质和应用;53. 研究新型生物催化剂的制备;54. 以固定化方法筛选新型有机化合物;55. 研究半导体材料的优化改进方法。
10.3969/j.issn.1671-489X.2019.15.084融入双创教育理念的分析化学实验课程教学改革探究*◆赵丹华 谢丽君 杨剑萍 刘炉英 邱燕璇摘 要 在我国高校日益重视创新创业教育的背景下,分析化学实验作为应用型本科化学类专业一门重要的专业基础课程,其教学改革应当融入创新创业教育理念,从深化师资队伍“双创”理念、设计课程教学内容、优化课程教学方法、采用多元化评价体系与分层次教学和管理的运行管理机制等方面进行改革,强化对学生创新思维与实践能力的培养。
关键词 创新创业教育;分析化学实验;教学改革;实验室中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2019)15-0084-031 引言2015年,李克强总理在政府工作报告中明确提出“大众创业、万众创新”。
由此,我国高校的创新创业教育进入全面、深化发展的快车道。
欧美发达国家创新创业教育起步较早,发展相对成熟,尤其在美国和德国,创新创业教育课程已经成为各高校的必修课或选修课,形成较为完善的创新创业教育课程和教学体系,取得较好的教育成果[1]。
我国创新创业教育相对于欧美国家起步较晚,大学生创新创业教育普及程度较低。
部分高校尤其是一些非211学校对创新创业教育的内涵理解不够透彻,简单地把创新创业教育看作创业教育,仅仅注重教授学生创业知识和创业技能,忽视学生综合能力的提升;或是把创新创业教育看作科技创新,忽视学生的思想创新和意识创新,与创新创业教育理念的本质相悖。
更有甚者,一些高校认为创新创业教育就是简单地开设几门创新创业课程,组织几场创新创业活动或比赛,与专业教学无关,教师授课、检查不严,学生敷衍应付,创新创业教育游离于专业教育和知识教育之外。
要改变这一现状,创新创业教育不仅要在大学后期和专门的创新创业课程中开设,还应在公共基础课、专业基础课和相关的实践课程中逐步渗透[2],尤其是在专业基础实验课融入创新创业教育显得尤为重要[3-5]。
民办医学院校分析化学实验教学改革与实践研究[摘要] 针对我院分析化学实验课时少的现状,对药学专业分析化学实验的教学进行了大量的改革与探索。
充分利用学校现有资源,在突出注重学生应用能力和创新能力培养的教改思路上,提出了适合的教学内容、教学方法和教学手段,收到良好的效果。
[关键词] 分析化学实验实验教学改革研究药学教育是一门实践性很强的学科,是药学人才培养的重要环节。
作为以化学为基础的药学专业的教育,需要对化学实验进行改革。
实践证明,分析化学实验教学在培养学生实践能力、分析问题和解决问题能力,养成严谨的科学态度以及提高创新能力方面具有其它教学环节和实验不可替代的功能。
我院对分析化学实验在实验教学内容、教学方法、教学手段、考核制度等方面进行了相应的改革,取得了一定的效果,本文就此做一浅析。
一、优化和更新实验教学内容,促进学生的主观能动性为保证分析化学实验教学目标的顺利实施,围绕教学计划,遵循科学性与思想性、理论与实践相结合的原则,我们借鉴和参考了许多其它大学的成功经验,通过调查、研究和讨论,对我院药学专业分析化学实验教学内容进行了多次优化。
重点是加强实践环节,强调实验基本技能训练,尽量多安排综合性、设计性实验项目,使教学内容更加完整和系统。
如:在滴定操作练习中naoh标准溶液可在教师指导下,让学生自行配制并用草酸基准物质标定,不仅可减轻实验员工作量,而且能训练学生动手能力。
教学中,在基本操作和训练的同时,经常穿插设计性实验,使能力的分解培养和综合培养有机的结合起来,如水样硬度的分析,水样微量铁含量分析,在教师指导下,学生自行拟定实验方案,独立操作完成实验,根据所得的实验现象,对照方案分析归纳,撰写论文,使学生的科研素质和创新能力得到培养和提高。
这样有助于增强学生对实验的兴趣,充分发挥学生的主体作用,提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、改革实验教学方法,调动学生的学习积极性改革教学方法是教育教学改革的重要内容。
大学分析化学实验教学改革研究摘要分析化学实验教学既要重基础,做到通晓化学;更要重实践,做到手法灵便教学实践表明,通过增强化学学科间的有效沟通和科学设置实验课程,对促进学生通晓化学,熟悉规范操作,提高操作技能,科学处理数据,真正做到手法灵便能起到积极作用关键词通晓化学;手法灵便;分析化学;实验教学改革分析化学实验是分析化学课程的重要组成部分,与化学相关学科特别是分析化学理论课教学紧密结合通过学习分析化学实验课,有助于加深学生对化学等相关学科理论知识的掌握和理解,培养学生分析和解决实际问题的能力,为创新能力的提升、药物分析等专业课的学习及未来工作打下坚实的基础[1]我国的化学先驱,清代学者徐寿曾说过考质求数之学,乃格物之大端,而为化学之极致也能精熟焉,则凡天下熟物俱能详考其原质,而深求其准数遂使法有证据,而理得显明若欲精究其事以造其极,则有三者为要其一,通晓化学;其二,手法灵便;其三,专心笃好这里,考质求数即为现在的定性和定量分析即定性和定量分析是物质科学的主体,是化学的最高境界他特别提到了学好分析化学的关键是在专心笃好的基础上,要做到通晓化学和手法灵便这个观点涉及到目前大学分析化学教学中各化学学科间的有机结合、教学内容的完善和学科的科学设置为此,本文从通晓化学和手法灵便这个角度探讨大学分析化学的实验教学改革1大学分析化学实验教学的现状11化学学科间的课程衔接不够连贯作为基础课的有机化学和无机化学是专业基础课分析化学的基础,更是药物分析等专业课的基础有的学校,同一个院系的不同教研室分别承担无机化学、有机化学和分析化学的教学任务;有的学校,如我校,基础医学院承担无机化学和有机化学的教学任务,药学院承担分析化学的教学任务不管是在相同的院系还是不同的院系,目前各学科间的课程设置大多考虑本学科的情况,较少考虑不同学科间的相互要求和需要这样的问题在国内很多院校都存在基础课的重要性不言而喻,但基础课与专业基础课和专业课的课程衔接不够连贯,忽视了化学相关知识连续性的渗透,使得基础课教学中缺乏专业应用的实例,而专业课教学中又往往缺少基础课相关理论的指导,影响了学生综合实力的提高[2]集体备课多以本教研室为单位进行,缺少学科间的融合与沟通,也较少进行学科间的交叉听课一般根据本学科的实验室、实验仪器来安排实验教学任务,较少考虑与其他学科的关系因此,实验有重复,甚至缺少递进关系如何让学生在有限的学习时间内做到通晓化学,化学学科间课程的有效衔接是基础12实验内容与教学方法不合理目前,分析化学实验内容多为验证性实验,研究性、设计性实验少;以章节内容为基础的实验多,缺少章节间融合或学科间整合的综合性实验;实验内容未及时更新与完善,能够反映学科前沿的实验较少[3]分析化学实验课在教学方法上多延续着传统模式[4],实验员准备实验仪器和试剂,教师按照黑板或上的实验内容,讲解实验目的、原理、仪器试剂、方法步骤、数据处理等,演示实验仪器的操作学生照方抓药,无需思考在实验过程中可能出现的问题、产生的原因及解决的办法因此,在验证性实验中,学生多能按照教师的要求顺利地完成实验并提交实验报告,但多数学生看重的是实验成绩,一些学生更是为不逃实验课而做实验由于未能全身心地投入到实验中,所以无法领会实验本身的科学精神和科学内涵,更无法享受实验带来的乐趣在这种固化的教学模式中,在学生能顺利地完成实验背后隐藏的实验内容与教学方法不合理,是需要我们深思的由于这些没有生机的实验教学,学生机械地操作,课后抄写实验报告等因素的存在,导致学生处于被动的学习状态,缺少实验兴趣,缺乏实验动力与激情,实践能力很难提高,更谈何手法灵便呢?2大学分析化学实验教学改革办法21加强化学学科间的有效沟通,为通晓化学创造条件通过加强学科间的有效沟通,实现化学学科间实验课程的有效衔接,进一步促进在课程设置,集体备课,相互听课等方面的交流2013年6月28日,我校药学院分析化学所在的药物分析学教研室与基础医学院的化学教研室结对共建在此基础上,进行课程设置的整合,共同进行集体备课,相互听课与基础医学院的化学教研室共同编写出版了《药学实验技能训练与指导》[5],该书以普通高等教育十二五国家级规划教材为基础,结合基础学科和专业学科的实际情况,介绍了无机化学、有机化学、分析化学等基础化学学科和药物分析等专业学科的知识与技能,促进学科融合和实验资源的整合,避免实验重复设置,强化实验递进关系以该教材作为全国医药院校药学中药学大学生实践技能大赛的指导用书,对参赛学生进行系统培训,得到了教师和学生的好评和认可,发挥了积极的作用首次参加第四届全国医药院校药学中药学大学生实践技能大赛,两位同学分别获得了一等奖和二等奖这种学科间的有效沟通可更充分地发挥学科互补优势,促进学科建设的发展和深度合作,有效利用教学时间,实现资源共享,为化学各学科的有机融合奠定基础22树立与时俱进的教学观,为提高学生的实验技能夯实坚实的基础第一,授课信息量的增加与扩展近年来,随着国家经济实力的增强,精密仪器的使用率和普及率大幅提升,各种新方法与新技术不断涌现,为药品质量标准的修订与完善提供了更坚实的保障面对药品质量标准的国际化与现代化的迫切需要,作为分析化学实验课的授课教师,要立足于教材,但不局限于教材,要向学生传授当前分析技术与方法的前沿信息,树立与时俱进的教学观,为提高学生的实验技能夯实坚实的基础如在讲授分析化学实验《法测定替硝唑溶液中替硝唑含量》时,不但讲授仪器的使用,还要实际演示流动相的过滤、脱气,样品的处理和进样,以及数据的处理等,也对目前仪器的发展状况,色谱柱的现状与发展趋势等加以说明,特别是我校有一位2008级药学专业的毕业生考入上海交通大学从事色谱新方法与新技术的研发工作,该同学的研发经历和目前的研究工作为在校学生的学习提供了动力因此,在教学中有必要针对性地介绍一些研究进展、前沿理论,让学生更好地了解分析化学这门学科的发展动态,知新、识新才可能创新[6]第二,新成果的引入与融合将教学与科研相结合,以科研促进教学是对分析化学实验最有益的补充如在讲授《氧化还原滴定法》中的亚硝酸钠法时,不仅要讲授其含量测定方法,还要对其定性的鉴别-即芳香第一胺反应加以说明,特别是由于过量的亚硝酸会和β-萘酚反应呈猩红色,使定性鉴别结果出现假阳性,现已采用加入脲来消除此假阳性的干扰等在《法测定替硝唑溶液中替硝唑含量》的色谱实验中,利用保留时间对替硝唑溶液中的替硝唑峰进行定性鉴别,是《分析化学》教材上的方法,也是目前常用的方法那么,如果有两个色谱峰都和替硝唑对照品色谱峰的保留时间非常接近时,又如何作出合理的判断呢?当提出这个问题时,同学们会有针对性去认真思考在此基础上,向同学们讲解对照品加入法、渐进窗口正交投影法等用于色谱峰匹配的新方法与新技术,提高学生们学习的积极性,使他们深知,这些新方法和新技术是在基础实验上的一个延伸和扩展,是把一些更先进的原理融合到这些基础实验中,是一个多学科间的有机结合通过这些基础实验的升华,使同学们在认识到基础知识重要的同时,更要懂得知识创新的可贵第三,教学方法的改进与提高教是为了不教陶行知先生的这句话时刻在提醒着我们教育工作者,特别是在当前大学大众化教育的背景下,更有着深刻的含义在分析化学实验中,若采用传统的教学方式,缺少一个自由探索的空间和思想创新的环境,学生很难做到勤于动脑,善于动手因此,必须从实际出发,联系实际,大力进行教学方法的改革与创新,调动学生的主观能动性[7],使学生能够主动融入实验并在实验中积极思考,达到教是为了不教的目的如《碘量法测定维生素的含量》,大多以维生素原料药或有关制剂为测定对象,而我们选择校园内的药用柚子作为测定对象同学们自己采集柚子样品,按照自己设计好的实验方案进行待测样品的制备,采用碘量法对柚子中的维生素进行测定并对实验结果进行分析通过这种教学方式,学生会对实验怀着更多的好奇和更浓厚的兴趣,会由单纯的听做而得的实验配角转换为思做有得的实验主角,角色的转换增强了学生的责任感,激发了完成实验的动力和激情他们在实验中会遇到问题,但会迎难而上;在实验中会遇到挫折,但会勇敢面对通过这样的实验,同学们有了更多的交流与合作,在实验中更会有新发现和新收获23科学设置实验课程,为手法灵便创造条件分析化学是药学学科的专业基础课,分析化学实验教学在药学学科中担负着承上启下的作用[8,9]因此,分析化学实验课要科学设置一是实验项目的合理设置分析化学实验不是孤立的实验课,其设置要立足院校实际,在知识点上要注重与有机、无机基础实验的衔接,更要面向药物分析等专业课实验的需要在知识面上,重基础、练技能是根本要求,既要重视称量、量取等基础操作,也要注重化学分析与仪器分析的有机融合二是实验方法的创新通过分析化学实验方法的创新,在验证理论课的基本原理、基本方法的同时,使分析化学实验课成为理论教学的最有力的补充和完善三是实验室管理模式的改革[10]现代的教学方法要求改革实验室的管理模式在提倡启发式教学、注重学生实践能力培养的环境下,实验室要开放运行管理模式及运行机制,实现开放共享,切实提高实验教学质量教研室是学校最基层的教学组织和科研单位,也是教学活动的具体执行部门因此,立足并扎根于教研室的开放实验室才会更有生机和活力在实验室开放过程中,引导学生养成良好的实验习惯,逐步增加开放实验内容,鼓励学生自行设计实验、参与教师科研课题自2016年起,我院每学期在已有实验课的基础上,增加了50学时的开放性药学综合实验课学生以开放的实验室为平台,充分利用实验室的资源,完成自主设计的实验在开放的实验室中,学生是主体,他们的思维模式不再是你要我做什么?,而是我想做什么?,我如何做?,学生的主观能动性得到发挥,学生的潜能得以释放,学生独立思考问题和解决问题的能力得以培养在开放的实验室中,学生们的团结协作精神也得到进一步锤炼,遇到问题大家会相互讨论,彼此间相互学习、相互借鉴、取长补短,教师会给予及时必要的指导,引导学生提出质疑,并和学生交流,讨论,共同提高[11],有效地避免封闭式教学模式和垄断式教学方法,丰富了实验教学[12]如2016年,在2014级药物制剂本科学生的开放性药学综合实验中,学生的自主设计有阿司匹林的有机合成,鉴别化学,红外,阿司匹林片的制备,阿司匹林原料及制剂的定量分析容量法,法皖南医学院药学院在安徽省省级示范实习实训中心药学实习实训示范中心的基础上,于2014年建立了学生高效液相色谱分析实验室,现有15台-15型和3台-20型岛津高效液相色谱仪通过学生的实验设计和实验过程,教师能及时发现文献查阅是否全面、实验设计是否合理、实验操作是否规范,实验结果是否可靠,使学生做实验时不仅要知其然,更要知其所以然,将勤于动脑,善于动手贯穿于实验设计和实验过程中,使他们思维灵活,富于创新性;手法灵便,富于创造性3总结分析化学实验是高等院校药学专业学习的重要环节,是培养学生实践能力和创新精神的重要课堂结合工作实际,通过对分析化学实验中所存在的问题进行深入分析,探讨问题解决的办法和对策为适应未来药学学科发展对学生知识结构和能力的要求,培养能适应未来发展需要的药学人才,应注重分析化学实验内容的更新、教学方法的改革和教学手段的完善在注重知识衔接的同时,要重点考虑学科间的交叉与互融互通,合理安排实验项目,加强实验内容间的内在联系应高度重视实验教学和实践教学环节,在加大对实验室投入的同时,要注重实验室的管理改革,推进实验室开放,为学生自主实验提供场所;在全面系统提高实验教学水平的同时,更要注重学生科研个性的培养与发挥,使学生不但能通晓化学,而且能手法灵便,让高校实验室真正成为知识创新的源头,人才培养的基地作者邹纯才宗倩妮鄢海燕单位皖南医学院药学院参考文献[1]任春艳,马传利,吕海涛分析化学实验教学改革的几点建议[]化学教育,20152242-44[2]王妙飞,张道英,黄浩,等药学专业分析化学实验教学设计与改革[]大学化学,2016,31544-48[3]邢云分析化学实验教学改革初探[]安阳师范学院学报,20095148-150[4]焦玉荣,弓莹,刘玲娜,等分析化学实验教学改革探索[]榆林学院学报,2016,26268-70[5]邹纯才主编药学实验技能训练与指导[]第1版合肥安徽科学技术出版社,2015[6]蔡铮,夏笔军,刘中秋议药剂学教学中三种意识的培养[]教育论坛,2009,67119,122[7]郭玮,侯琳琳谈分析化学实验教学改革[]安阳师范学院学报,20102135-137[8]蓝海,王燕教学法在药学专业无机化学教学中的探索[]大理学院学报,2013,12681-83[9]汪应灵,晁淑军,刘振岭药学专业分析化学实验的创新教学探讨[]山西医科大学学报基础医学教育版,2010,129921-922[10]杨颖化学与药学综合实验室建设与管理思考[]大理学院学报,2007,6458-60[11]李龙星,蓝海药学无机化学课外实践探究活动的尝试与思考[]大理学院学报,2010,9691-93[12]杨先鸣分析化学实验教学改革及发展趋势[]滁州学院学报,2010,125122-125。