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水分析化学实验教学改革的实践与思考

作者：王丽华

来源：《教育教学论坛》2013年第39期

摘要：现代社会对毕业生提出动手能力强，上手快，专业素质高的要求。旧的人才培养模式已经满足不了现代社会的需求，实验教学亟须改革。本文从两个方面详细阐述了水分析化学实验教学改革的实践过程。

关键词：水分析化学；实验教学；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）39-0243-02

随着我国社会经济的快速发展，水资源严重短缺，水污染日益加剧，水危机已成为制约我国经济社会发展的重要因素。给水排水工程专业方向已从传统的城市上下水道工程向实现水的良性循环和水资源可持续利用的方向发展。社会对给排水专业人才从数量和质量上都提出了更高要求。用人单位要求毕业生动手能力强，上手快，专业素质高。旧的人才培养模式已经满足不了现代社会的需求，这些新的要求成为给水排水工程专业教育体制改革的原动力。作为学生实践能力培养途径之一的实验教学环节，是培养学生动手能力和创新能力的有效手段，实验教学改革已迫在眉睫。

水分析化学是给水排水工程专业的一门专业基础课，课程实验学时18学时，占教学学时总计划的1/3，是一门实践性很强的课程，这门课程对培养给水排水工程专业学生的实践能力具有非常重要的作用。水分析化学的主要任务是使学生了解天然水体水质及污染水体的形成、变化规律，通过学习分析化学的基本理论、分析方法和实验技能，树立准确的“量”的概念，并能把这些知识用于“水”这个分析对象上，从而具备解决水质问题的能力。水分析化学实验教学的主要内容包括多种常用水质指标的测定，涉及到各种最基础、最常用的化学分析操作，对学生后续专业课程的学习及日后科研工作的开展都会产生至关重要的影响。但是长期以来，水分析化学实验教学过程中存在各种各样的问题，如：受实验教学从属于理论教学观念的影响，学生不重视实验，没有主动性，学生课前不预习、课上不思考、课后互相抄；实验课程仍是填鸭式、验证式实验教学，课上老师先讲一遍实验步骤、注意事项，然后学生照猫画虎，照葫芦画瓢。这种教学模式对学生的能力培养起不到应有的作用，很难激发学生的积极性、创造性；实验教材内容陈旧单调，没有及时更新；实验过程中实验方法、手段与时代脱节，现代仪器设备缺乏等等。这些问题严重影响了学生实践能力的培养，因此，结合我校的实际情况，我尝试进行了水分析化学实验教学改革。水分析化学实验教学改革采用一种崭新的实验教学模式：口头提问与动手实验。在口头提问部分，先给学生预留一星期左右的自主预习时间，预习内容为实验指导书上的所有内容，要求学生在这段时间内，自己反复阅读实验指导书，看懂实验原理、实验器材设备、实验步骤等内容，不需死记硬背，理解即可，并能用自己理解的方式回答老师的提问。在口头提问时，老师只提问一个问题，每组（俩人）同学只有一次机会，老师随机指定组中的一人来回答问题，若回答不上来则认为该组预习没有通过，他们就不能参加实验，需

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要重新预习、提问。这种方式旨在督促学生认真阅读实验指导书，真正理解实验原理，明白实验流程，弄懂具体实验操作步骤。这种预习要求彻底颠覆了预习实验的形式主义，以往要求学生手写预习报告，结果往往是90%的学生写完之后都不知道写了些什么，做实验时脑中一片空白，跟没写一样，还浪费了学生不少宝贵的时间。实验结果显示这种以口头提问的形式检查预习效果的模式，能够使学生真正有效地预习实验，而且通过学生的口头回答，又使学生对实验的理解更进一步，加深了印象。通过和学生实验现场的沟通交流以及调查问卷可以看出这种口头提问的形式得到大部分学生的认可。大家纷纷表示这种方式可以有效避免懒惰心理，强迫自己学到更多的知识。以口头提问方式来检查预习效果的预习模式是本次实验改革的亮点之一。 在口头提问的过程中也发现了一些问题：（1）因为学生是第一次接受这种检查方式，很多学生情绪紧张，无法准确表达自己对实验内容的理解。（2）不少人实验看懂了，但是说不出来，需要别人提醒。（3）也有少部分学生因为口头表达能力不足，不得不采取死记硬背的方式。针对改革中出现的这些问题，在提问时若遇到学生回答不上来，就适时更换提问问题。有时会对部分小组的两个成员都进行提问，但这样导致提问阶段严重超时，平均每个班用三个小时，大大增加了老师的工作量。本次实验的亮点之二是把这门课的10个实验项目有机结合起来。实验时每组只用一个污水样品，学生测定该水样的各项水质指标，水样由学生自己去取，如果当天来不及，可提前一天取好后放实验室冰箱内。通过自己取水样，不但提高了学生对采样的理解和应用，还激发了学生的实验兴趣，提高了学生实验的积极性和主动性。水分析化学实验所规定的十个实验项目分别是分析仪器的讲解操作练习及洗涤、分析天平的称量练习和碳酸钠标准溶液的配制、浊度的测定、盐酸溶液的配制、标定及水样碱度的测定、水中氯离子的测定、EDTA溶液的标定及水样硬度的测定、碘量法测定水中溶解氧、污水生化需氧量BOD5的测定、污水化学需氧量CODcr的测定、分光光度法测定水中六价铬的含量。水分析化学实验课涉及到8项水质指标的测定：浊度、碱度、氯离子含量、硬度、溶解氧、五日生化需氧量、化学需氧量、水中六价铬含量；还涉及到电子天平、浊度计、生化培养箱、分光光度计、COD消解炉等常用仪器设备及实验室常见玻璃器皿的使用；涉及到称量、溶液配制、滴定等最基本的操作。在以往的实验教学模式之下，10个实验项目随课进行，两学时一个实验项目，整个水分析化学实验会进行两三个月之久，学生往往顾此失彼。学期结束时，很多人对实验内容会忘记大半，但是通过集中连做的方式，就使很多基本操作能在短时间内重复加强，从而在学生大脑中留下深刻的印象。另外，在本次实验改革中，让学生自己去采集水样，这样不仅调动了学生的积极主动性，还大大降低了化学药品的使用，节约资源。以往学生所使用的水样是老师用纯净水加入化学试剂配制而成的，大量化学试剂的使用不仅耗费教学经费，还会造成环境污染。通过实验改革，有效减少了这种情况的发生，同时让学生接触到最真实的测试样品，实现了学校教学与现实生活的零距离对接。在这次实验教学改革过程中，由于实际情况的限制，还有很多想法未能付诸实施，我们将在以后的实验教学过程中进行更加深入的改革，如：将实验课程单独进行考核，进一步探索合理有效的考核机制；充分利用多媒体教学手段，使学生更加直观生动地看到标准的基本实验操作；采用实验专用周，有效解决学生时间紧张、水分析化学实验课与其他课程有冲突的问题；实验采取每人一组，分批进行，解决实验室内拥挤，指导教师指导不过来的情况；在实验条件允许的情况下，要求学生查阅国家标准测定方法，并按国标要求进行玻璃仪器洗涤准备、试剂制备、方法测定、数据记录处理及标准评价

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等，使学生职业技能综合能力得到有效提高；引入大型精密仪器设备和先进的检测方法手段，使学生了解最新的仪器及检测方法手段。

总之，本次改革取得了一些成果，解决了过去填鸭式、验证式实验教学所存在的某些弊端，同时也发现了一些新的问题，我们将进一步研究探索，将改革进行到底，去寻找更加适合当今社会人才培养需求的实验教学方法、手段，从而实现培养高素质、高质量人才的目标。 参考文献：

[1]陈忠.高职分析化学实验的现状及改革[J].科技信息，2007，（5）.

作者简介：王丽华（1977-），北京建筑工程学院环能学院实验中心，实验师。