《分析化學(xué)》課程教學(xué)中引入案例教學(xué)的思考
1 分析化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析
目前來(lái)講,分析化學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中還存在許多不盡如人意的地方,其具體表現(xiàn)為:
分析化學(xué)的教材內(nèi)容是以化學(xué)反應(yīng)四大平衡理論為基礎(chǔ)來(lái)講述四類(lèi)滴定分析方法,其課程內(nèi)容與無(wú)機(jī)化學(xué)部分內(nèi)容有相當(dāng)多的重復(fù)性;在分析化學(xué)中學(xué)會(huì)正確取樣、預(yù)處理是解決問(wèn)題的核心,但是在分析化學(xué)理論知識(shí)的教學(xué)中,往往側(cè)重于對(duì)樣品的定量分析方法的講授,而對(duì)分析樣品如何采集、處理及分析結(jié)果處理的內(nèi)容講得較少,而分析結(jié)果是否準(zhǔn)確與樣品的正確采集、預(yù)處理密切相關(guān),如果缺乏樣品的正確采集、預(yù)處理知識(shí),將使得一些學(xué)生面對(duì)具體樣品時(shí)束手無(wú)策不能將已掌握的分析方法很好的應(yīng)用;在實(shí)驗(yàn)這部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多,綜合設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)較少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的去思考去創(chuàng)新;教學(xué)方法上存在重理論,輕實(shí)踐;重知識(shí),輕方法,教師一人唱獨(dú)臺(tái)戲?qū)W生被動(dòng)接受知識(shí),學(xué)習(xí)積極性不高,由于缺乏思考上課所學(xué)知識(shí)很快遺忘了;在評(píng)價(jià)考核上方法單一,不強(qiáng)調(diào)過(guò)程學(xué)習(xí)只注重期末一考定乾坤,教師的主觀影響太大學(xué)生不是積極主動(dòng)地拓寬知識(shí)面,而是被動(dòng)地接受知識(shí),沒(méi)有突顯出學(xué)生的主體地位,從而養(yǎng)成學(xué)生懶于思考的陋習(xí),不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,更不要說(shuō)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。
2 案例教學(xué)法引入的必要性
對(duì)于分析化學(xué)課程而言,只有在將理論正確、靈活地運(yùn)用于實(shí)際的過(guò)程中,才能切實(shí)提高學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題分析處理的能力,鑒于上述問(wèn)題以及分析化學(xué)課程教學(xué)目的,富有啟發(fā)性和探索性的案例教學(xué)很適合分析化學(xué)課程教學(xué),它不但有利于破除以教材為中心的唯書(shū)式的教學(xué)模式,能將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革融為一體,而且有利于貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)原則。
案例教學(xué)法近年來(lái)在法律、管理、經(jīng)貿(mào)等領(lǐng)域的教學(xué)活動(dòng)中得到了較多的推廣和應(yīng)用, 而在理工類(lèi)課程的教學(xué)活動(dòng)中運(yùn)用不夠。當(dāng)前,分析化學(xué)作為我;瘜W(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、藥學(xué)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程, 在學(xué)生的知識(shí)體系中起著承上啟下的作用, 若沿用原有教學(xué)方法和教材內(nèi)容,學(xué)生接觸實(shí)際分析化學(xué)工作后,由于對(duì)實(shí)際樣品分析過(guò)程缺少全面性了解,就會(huì)出現(xiàn)學(xué)無(wú)所用的情況,對(duì)大學(xué)教學(xué)的實(shí)用性和合理性產(chǎn)生落差。為改變這種現(xiàn)狀,嘗試在分析化學(xué)教學(xué)中引入案例教學(xué)法,通過(guò)一個(gè)或多個(gè)完整案例的分析和實(shí)踐,讓學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中,將案例作為媒介,輔助學(xué)生將學(xué)到的分析化學(xué)基本原理和方法靈活地用于解決科研、生產(chǎn)中的分析問(wèn)題,在面對(duì)實(shí)際的分析工作時(shí)能像一個(gè)分析化學(xué)家那樣思考并解決問(wèn)題。一個(gè)完整的分析案例包括分析方法選擇、試樣采集與制備、樣品分析測(cè)定、分析結(jié)果數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量保證與控制幾個(gè)步驟,將基本理論與具有很強(qiáng)指導(dǎo)意義的實(shí)例相結(jié)合, 培養(yǎng)學(xué)生辨別是非、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力, 增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。
3 案例教學(xué)法的實(shí)施
案例教學(xué)實(shí)施:在案例教學(xué)過(guò)程中,案例的引入、展開(kāi)、探討需要占用較多的時(shí)間,而上課時(shí)間有限。所以在有限的時(shí)間內(nèi),老師既要讓學(xué)生了解過(guò)程,更要讓學(xué)生掌握知識(shí),領(lǐng)會(huì)技巧,這兩者一般很難兼顧。課前將相關(guān)資料發(fā)給學(xué)生, 要求學(xué)生針對(duì)案例查閱有關(guān)資料, 閱讀案例及相關(guān)背景材料, 并確定自己的解決思路, 探尋自己的解決方法。在課堂上, 指導(dǎo)學(xué)生分組討論, 對(duì)案例進(jìn)行初步分析。
案例涉及學(xué)生已有理論和技術(shù)水平的程度:如在生活中補(bǔ)鈣的效果關(guān)系到人的健康,而人體所需的鈣以奶和奶制品最好,不但含量豐富而且吸收率高。因此提出案例研究某些奶制品中的`鈣含量。首先提出問(wèn)題,對(duì)貴陽(yáng)市品牌山花、好一多牛奶中鈣的測(cè)定我們可以采用哪些方法?查閱資料,確定具體的測(cè)定方法,化學(xué)分析法有KMnO4 氧化還原滴定法、EDTA 絡(luò)合滴定法,進(jìn)一步引導(dǎo)出兩種滴定方式:直接滴定法和間接滴定法。還可以采用儀器方法中火焰原子吸收光譜法。通過(guò)三種方法可以測(cè)定同一種物質(zhì)比較,加深對(duì)案例所涉知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知程度,又培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)分析和解決各種分析化學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。另外,案例教學(xué)是通過(guò)分組進(jìn)行的,在討論中讓學(xué)生學(xué)會(huì)了與人的溝通,這也培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。又引入貴州省有些地方為什么是結(jié)石病高發(fā)區(qū),如何用分析的方法來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,自然引入水的硬度的測(cè)定,可以采用哪些方法測(cè)呢? 水樣的來(lái)源及其環(huán)境分析,可讓學(xué)生注重實(shí)際情境下的多重影響因素,以理論為基礎(chǔ),針對(duì)實(shí)際問(wèn)題思考外部因素;分析水樣中各種離子的定性檢測(cè)方法及其共存條件,以及對(duì)共存離子的掩蔽方法的比對(duì),根據(jù)分析的目的,選擇不同的分析方法;對(duì)水硬度測(cè)定的配位理論分析定位,確定具體的測(cè)定方法與測(cè)定條件。
除了化學(xué)分析方法還可以采用哪些儀器分析的方法進(jìn)行測(cè)定?引入儀器分析的方法有:光學(xué)分析法(分光光度法、原子吸收法、ICP - AES 法)、離子色譜法(IC)、電化學(xué)分析法(自動(dòng)電位滴定法、離子選擇性電極法),讓學(xué)生比較各種方法的特點(diǎn),實(shí)際應(yīng)用時(shí)靈活選擇。又如工業(yè)用水中鐵的測(cè)定,地殼中含鐵量(Fe)約為5.6 %,分布很廣,但天然水體中含量并不高。實(shí)際水樣中鐵的存在形式是多種多樣,可以在真溶液中以簡(jiǎn)單的水合離子和復(fù)雜的無(wú)機(jī)、有機(jī)絡(luò)合物形式存在。也可以存在于膠體,懸浮物和顆粒物中,可能是二價(jià),也可能是三價(jià)的。而且水樣暴露于空氣中,二價(jià)鐵易被迅速氧化為三價(jià),樣品pH 3.5 時(shí),易導(dǎo)致高價(jià)鐵的水解沉淀。樣品在保存和運(yùn)輸過(guò)程中,水中細(xì)菌的繁殖也會(huì)改變鐵的存在形態(tài)。樣品的不穩(wěn)定性和不均勻性對(duì)分析結(jié)果影響頗大,因此必須仔細(xì)進(jìn)行樣品的預(yù)處理。方法的選擇:原子吸收法操作簡(jiǎn)單、快速、結(jié)果的精密度、準(zhǔn)確度好,適用于環(huán)境水樣和廢水樣的分析;鄰菲啰啉光度法靈敏、可靠,適用于清潔環(huán)境水樣和輕度污染水的分析;污染嚴(yán)重,含鐵量高的廢水,可用EDTA 絡(luò)合滴定法,避免高倍數(shù)稀釋操作引起的誤差。
4 將案例教學(xué)融入課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系
為了提高學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,將過(guò)程學(xué)習(xí)考核由原來(lái)占總成績(jī)權(quán)重的30 %增加到60 %,期末卷面成績(jī)的權(quán)重則由70 %降為40 %,這樣在平時(shí)教學(xué)中增加討論課環(huán)節(jié),老師將討論的內(nèi)容給一個(gè)大方向,同學(xué)們根據(jù)生活中存在的問(wèn)題給出解決的方法,將案例教學(xué)與應(yīng)用緊密聯(lián)系,大大激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)生從過(guò)去的期末應(yīng)付考試變成學(xué)習(xí)過(guò)程中解決問(wèn)題的知識(shí)要求,培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)的能力。
分析化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的課程,以典型化處理而形成的一種特定的教學(xué)案例調(diào)查、閱讀、思考、分析、討論和交流等活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí),以提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力?傊,通過(guò)案例學(xué)習(xí)可以提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平和認(rèn)識(shí)深度。
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