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環(huán)境工程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討論文
如今，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是對(duì)學(xué)生進(jìn)行傳授知識(shí)和技能、訓(xùn)練科學(xué)方法和思維、提高創(chuàng)新意識(shí)與能力、培養(yǎng)科學(xué)精神和品德的有效形式，更是服務(wù)社會(huì)的一種重要試驗(yàn)手段。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性、實(shí)踐性較強(qiáng)，它對(duì)于學(xué)生獲取新知識(shí)、實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的轉(zhuǎn)化、理論與實(shí)踐的結(jié)合起著舉足輕重的作用[1、2]。目前，環(huán)境問題頻頻發(fā)生，社會(huì)對(duì)研究環(huán)境方面的人士寄予“厚望”，希望能夠?qū)⒗碚撝R(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，研究并解決其中的問題。因此，培養(yǎng)環(huán)境工程應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才已是高等院校的重要職責(zé)。而從分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，可以與環(huán)境學(xué)科融合，做出一些方面的改革或改進(jìn)。文章融合環(huán)境工程專業(yè)的理論知識(shí)對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出改革，旨在提高學(xué)生的創(chuàng)新性和實(shí)踐技術(shù)能力，為分析化學(xué)和環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的完善和發(fā)展提供參考，為新世紀(jì)環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供一定的指導(dǎo)方法。
1結(jié)合環(huán)境專業(yè)特點(diǎn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容單調(diào)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少[3]，學(xué)生的思維能力和操作能力受到了影響，極大地限制了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)以社會(huì)關(guān)注的環(huán)境問題為背景，將相關(guān)科研項(xiàng)目引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以解決實(shí)際問題為目標(biāo)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，不僅使學(xué)生掌握了一定的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)了一定的解決問題的思路和能力，還將引起學(xué)生的科研興趣[4]，促進(jìn)了分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)與人才培養(yǎng)的良性循環(huán)。例如，河池學(xué)院教師申請(qǐng)了有關(guān)廣西南丹礦區(qū)重金屬污染土壤的修復(fù)項(xiàng)目，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以將項(xiàng)目中測(cè)定礦區(qū)中的微量重金屬銅和鋅含量引入其中。先向?qū)W生介紹銅和鋅的物化學(xué)性質(zhì)，及其對(duì)環(huán)境的污染、危害等。然后簡(jiǎn)單介紹南丹礦區(qū)重金屬污染的情況，銅鋅的監(jiān)測(cè)方法，可選用絡(luò)合滴定法，也可選用原子吸收法，教師順著科研的思路進(jìn)行講解，然后對(duì)其測(cè)定過程進(jìn)行講解與演示。這樣，學(xué)生從中學(xué)習(xí)到了滴定法中的絡(luò)合滴定，以及儀器分析法中的原子吸收法的設(shè)備和操作方法等等，對(duì)該測(cè)定的過程中不僅產(chǎn)生了較多的興趣，還接觸了科研項(xiàng)目，將知識(shí)學(xué)以致用，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了較好的鋪墊作用。
2增加環(huán)境方面的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面注重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)技能，來提高扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)。另一方面注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立和創(chuàng)新能力，增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)定�；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)技能是片段式的，大多是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可將本課程的綜合知識(shí)或者與本課程相關(guān)的課程知識(shí)有機(jī)地綜合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，從而使學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)擴(kuò)大化，更高效地去理解、掌握和鞏固所學(xué)知識(shí)，進(jìn)而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并提升學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)[5]。例如，在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以結(jié)合河池學(xué)院承擔(dān)的廣西東蘭坡壕湖的水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，開設(shè)對(duì)其水質(zhì)科學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)研究。教師可根據(jù)學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)“水體特性分析與質(zhì)量評(píng)價(jià)”、“坡壕湖水質(zhì)測(cè)定與建�！钡葘�(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)和有關(guān)書籍設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。有時(shí)候不可能一次成功，在多次的失敗與嘗試中找到最佳的方案，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的探索性，自覺性，提高了興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立工作能力、分析問題和解決問題的能力。
3運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境監(jiān)測(cè)的主動(dòng)性
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)中，學(xué)生初次接觸的儀器較多，缺少感性認(rèn)識(shí)，針對(duì)這種現(xiàn)狀，有時(shí)候運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段無不是一種好的方法。比如多媒體�？萍嫉倪M(jìn)步使得多媒體教學(xué)普遍進(jìn)入課堂中，是現(xiàn)代教育教學(xué)的重要手段。相比傳統(tǒng)的黑板板書的教學(xué)，多媒體減少了課堂的板書量與板書花費(fèi)的大量時(shí)間，同時(shí)可以通過圖片、動(dòng)畫、錄像、視頻等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。像分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)習(xí)分光光度計(jì)的使用時(shí)，教學(xué)可以以對(duì)亞硝酸標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定相應(yīng)的吸光度為例，而這也是測(cè)定環(huán)境空氣中氮氧化物實(shí)驗(yàn)的一部分。教學(xué)過程中可以先從大氣中氮氧化物講起，介紹其測(cè)定方法，若選用甲醛吸收法時(shí)，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和過程予以講解，通過視頻讓學(xué)生感性地認(rèn)識(shí)大氣采樣器，觀看采樣器進(jìn)行氮氧化物的采樣，規(guī)范操作步驟，然后通過動(dòng)畫演示如何將配置標(biāo)準(zhǔn)溶液，以及標(biāo)準(zhǔn)溶液以及樣品溶液的吸光值在分光光度計(jì)中測(cè)定的過程，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵步驟不斷強(qiáng)調(diào)，以及強(qiáng)調(diào)一些注意的事項(xiàng)。整個(gè)過程顯得內(nèi)容充實(shí)，拓寬了學(xué)生的環(huán)境知識(shí)面，全面地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。再比如現(xiàn)代教學(xué)手段中的實(shí)地參觀考察。這項(xiàng)過程是傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力相結(jié)合的過程，可開闊學(xué)生的環(huán)境視野，提高學(xué)生的認(rèn)知能力，全方位培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有些大型儀器是模擬工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)的，教師應(yīng)參與指導(dǎo)學(xué)生到校外實(shí)習(xí)，在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)階段以調(diào)查為主，在中期實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)階段，帶領(lǐng)學(xué)生去參觀，由實(shí)習(xí)單位負(fù)責(zé)人給學(xué)生進(jìn)行細(xì)致地講解，讓學(xué)生系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)設(shè)備，掌握設(shè)備的完整操作流程，把課堂知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際有機(jī)地結(jié)合起來，真正達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的。
4舉辦實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)理念
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能是得到分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行科學(xué)研究的關(guān)鍵[6]。盡管努力提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的研究性和綜合性很重要，但也不能忽視了學(xué)生的基本操作技能的訓(xùn)練。平常在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力弱等現(xiàn)象。為了激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)，可以開展以競(jìng)賽的方式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，強(qiáng)化綠色化學(xué)理念。這種技能競(jìng)賽是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)，選擇監(jiān)測(cè)污染物為對(duì)象，尤其是對(duì)污染元素的定性和常量組分的定量分析，來真實(shí)地反映學(xué)生對(duì)基本分析化學(xué)操作和基礎(chǔ)理論的掌握情況，找出教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)和不足，使教師在今后的教學(xué)中改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，提高質(zhì)量[7]；同時(shí)可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和動(dòng)手能力，加強(qiáng)學(xué)生理解化學(xué)原理理論，一舉兩得。在競(jìng)賽中可適當(dāng)增加一些綠色化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)理念。
5結(jié)語
通過以上提出的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，可以提高了學(xué)生的創(chuàng)新性和應(yīng)用性能力。通過與環(huán)境工程學(xué)科的融合，堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和對(duì)學(xué)生綜合能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方向，并不斷積累經(jīng)驗(yàn)，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)更上一個(gè)新的臺(tái)階，會(huì)更好地服務(wù)社會(huì)，為環(huán)境保護(hù)工作做出一份努力。
【參考文獻(xiàn)】
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