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 试论《分析化学》课程教学中引入案例教学的思考

作者:2016-11-12 17:44文章来源:未知
  1 分析化学教学现状分析
  目前来讲,分析化学课程教学过程中还存在许多不尽如人意的地方,其具体表现为:
  分析化学的教材内容是以化学反应四大平衡理论为基础来讲述四类滴定分析方法,其课程内容与无机化学部分内容有相当多的重复性;在分析化学中学会正确取样、预处理是解决问题的核心,但是在分析化学理论知识的教学中,往往侧重于对样品的定量分析方法的讲授,而对分析样品如何采集、处理及分析结果处理的内容讲得较少,而分析结果是否准确与样品的正确采集、预处理密切相关,如果缺乏样品的正确采集、预处理知识,将使得一些学生面对具体样品时束手无策不能将已掌握的分析方法很好的应用;在实验这部分验证性实验较多,综合设计技能训练实验较少,不利于培养学生的去思考去创新;教学方法上存在重理论,轻实践;重知识,轻方法,教师一人唱“独台戏”学生被动接受知识,学习积极性不高,由于缺乏思考上课所学知识很快遗忘了;在评价考核上方法单一,不强调过程学习只注重期末一考定乾坤,教师的主观影响太大学生不是积极主动地拓宽知识面,而是被动地接受知识,没有突显出学生的主体地位,从而养成学生懒于思考的陋习,不利于培养学生分析问题、解决问题的能力,更不要说创新能力的培养与提高。
  2 案例教学法引入的必要性
  对于分析化学课程而言,只有在将理论正确、灵活地运用于实际的过程中,才能切实提高学生对实际问题分析处理的能力,鉴于上述问题以及分析化学课程教学目的,富有启发性和探索性的“案例教学”很适合分析化学课程教学,它不但有利于破除以教材为中心的“唯书”式的教学模式,能将教学内容与教学方法的改革融为一体,而且有利于贯彻理论联系实际的教学原则。
  案例教学法近年来在法律、管理、经贸等领域的教学活动中得到了较多的推广和应用, 而在理工类课程的教学活动中运用不够。当前,分析化学作为我校化学与环境科学学院应用化学、环境科学、药学专业重要的专业基础课程, 在学生的知识体系中起着承上启下的作用, 若沿用原有教学方法和教材内容,学生接触实际分析化学工作后,由于对实际样品分析过程缺少全面性了解,就会出现学无所用的情况,对大学教学的实用性和合理性产生落差。为改变这种现状,尝试在分析化学教学中引入案例教学法,通过一个或多个完整案例的分析和实践,让学生主动参与到教学活动中,将案例作为媒介,辅助学生将学到的分析化学基本原理和方法灵活地用于解决科研、生产中的分析问题,在面对实际的分析工作时能像一个分析化学家那样思考并解决问题。一个完整的分析案例包括分析方法选择、试样采集与制备、样品分析测定、分析结果数据处理和质量保证与控制几个步骤,将基本理论与具有很强指导意义的实例相结合, 培养学生辨别是非、分析问题、解决问题的能力, 增强了学生的学习兴趣和自信心。
  3 案例教学法的实施
  案例教学实施:在案例教学过程中,案例的引入、展开、探讨需要占用较多的时间,而上课时间有限。所以在有限的时间内,老师既要让学生了解过程,更要让学生掌握知识,领会技巧,这两者一般很难兼顾。课前将相关资料发给学生, 要求学生针对案例查阅有关资料, 阅读案例及相关背景材料, 并确定自己的解决思路, 探寻自己的解决方法。在课堂上, 指导学生分组讨论, 对案例进行初步分析。
  案例涉及学生已有理论和技术水平的程度:如在生活中补钙的效果关系到人的健康,而人体所需的钙以奶和奶制品最好,不但含量丰富而且吸收率高。因此提出案例研究某些奶制品中的钙含量。首先提出问题,对贵阳市品牌“山花、好一多牛奶中钙的测定”我们可以采用哪些方法?查阅资料,确定具体的测定方法,化学分析法有KMnO4 氧化还原滴定法、EDTA 络合滴定法,进一步引导出两种滴定方式:直接滴定法和间接滴定法。还可以采用仪器方法中火焰原子吸收光谱法。通过三种方法可以测定同一种物质比较,加深对案例所涉知识点的认知程度,又培养了学生综合运用理论知识分析和解决各种分析化学实际问题的能力。另外,案例教学是通过分组进行的,在讨论中让学生学会了与人的沟通,这也培养了学生团队协作能力。又引入贵州省有些地方为什么是结石病高发区,如何用分析的方法来说明这个问题,自然引入“水的硬度的测定”,可以采用哪些方法测呢? 水样的来源及其环境分析,可让学生注重实际情境下的多重影响因素,以理论为基础,针对实际问题思考外部因素;分析水样中各种离子的定性检测方法及其共存条件,以及对共存离子的掩蔽方法的比对,根据分析的目的,选择不同的分析方法;对“水硬度测定”的配位理论分析定位,确定具体的测定方法与测定条件。
  除了化学分析方法还可以采用哪些仪器分析的方法进行测定?引入仪器分析的方法有:光学分析法(分光光度法、原子吸收法、ICP - AES 法)、离子色谱法(IC)、电化学分析法(自动电位滴定法、离子选择性电极法),让学生比较各种方法的特点,实际应用时灵活选择。又如“工业用水中铁的测定”,地壳中含铁量(Fe)约为5.6 %,分布很广,但天然水体中含量并不高。实际水样中铁的存在形式是多种多样,可以在真溶液中以简单的水合离子和复杂的无机、有机络合物形式存在。也可以存在于胶体,悬浮物和颗粒物中,可能是二价,也可能是三价的。而且水样暴露于空气中,二价铁易被迅速氧化为三价,样品pH > 3.5 时,易导致高价铁的水解沉淀。样品在保存和运输过程中,水中细菌的繁殖也会改变铁的存在形态。样品的不稳定性和不均匀性对分析结果影响颇大,因此必须仔细进行样品的预处理。方法的选择:原子吸收法操作简单、快速、结果的精密度、准确度好,适用于环境水样和废水样的分析;邻菲啰啉光度法灵敏、可靠,适用于清洁环境水样和轻度污染水的分析;污染严重,含铁量高的废水,可用EDTA 络合滴定法,避免高倍数稀释操作引起的误差。
  4 将案例教学融入课程成绩评价体系
  为了提高学生平时学习的主动性,将过程学习考核由原来占总成绩权重的30 %增加到60 %,期末卷面成绩的权重则由70 %降为40 %,这样在平时教学中增加讨论课环节,老师将讨论的内容给一个大方向,同学们根据生活中存在的问题给出解决的方法,将案例教学与应用紧密联系,大大激发了同学们学习的兴趣,让学生从过去的期末应付考试变成学习过程中解决问题的知识要求,培养了自主学习的能力。
  分析化学是一门实践性极强的课程,以典型化处理而形成的一种特定的教学案例调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动,引导学生自主探究学习,以提高学生分析和解决实际问题能力。总之,通过案例学习可以提高学生的认识水平和认识深度。
 

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