在分析化学实验教学中培养学生的创新精神和环保意识

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基 础 理 论 研 讨
在分析化学实验教学 巾培荠学生的创新精袖和环保意识
中原 工学 院能 源与环境 学 院 王 秀莲 张 留 学（ 讯作 者 ） 通
［ 摘 要 ］ 分析化 学是一 门实验科学， 其实验教 学在培养学生的动手能力和创新精神方面 占有特殊地位 。 文分析 了分析化 学实验教 本 学的现状， 针对存在 的问题， 出了分析化学实验教 学改革的方案。通过更新 实验教 学内容， 提 强化基本技 能训练 ， 开设设计性及综合性
一
种分析方法完成后就上交一份实验报告 ；最后要求学生根据不 同方 法得到 的分析结果进行归纳和总结 ， 撰写实验小论文 ， 分析不 同分析方 法 的优缺点 ， 总结 自己在实验中的得失 ， 并对不同方法测得 的实验结果 的可靠性进行分析 ， 找出 自己实验方案 的不足并提出改进意见 。 本实验 看 似简单 ， 学生设计 的实验方案通常包 含酸碱滴定 、 配位滴 定 、 间接氧 化还原滴定 、 重量分析及 仪器分析等几种 ， 由于从样品制备到报告撰 但 写等全过程都要学生 自主完成 ，实验任何一步的疏忽都会导致实验结 果 的不准 ， 因此学生要想得到精密度 、 精确度都较好并且三种分析方法 分析数据 比较吻合的实验结果并非易事 ；经常出现采用一种分析方法 得 到实验结果的平行性 尚可 ，但采用不同分析方法得到 的结果之 间有 明显差 别 ， 迫使学生不得 不多方查找文献 ， 认真观察实验 ， 发现实验 中 的问题并改进实验方案 ， 直到得到较为准确的结果。这样 ， 学生在实验 过程 中， 既不断分析问题 ， 又不断强化理论 ， 不但完成 了实验 ， 而且分析 出了实物样品 ， 撰写了实验小论文 ， 很有成就感。实践证明 ， 综合实验 的 开设 ， 加 了学 生 学 习 的 兴 趣 ， 动 了 学 习 的 积 极 性 。学 生 通 过 自主设 增 调 计 实验实施方案 ， 独立完成实验项 目， 更能提高尝试多种解决 问题 的途 径 和方 法 的能 力 ， 发 学 生 主 动 学 习 和 积 极 探 索 的精 神 ， 养 了学 生 的 激 培 创新意识和科研实验能力。 在综 合实验阶段 ， 指导教 师一定要多和学 生交 流 、 讨论 ， 注意不 但 要包办学生的实验方案 ，注重引导学生对实验优缺点和存在 的问题进 行 总结 ， 出自己的见解 ， 提 撰写好实验小论 文 ， 培养学生 分析问题和解 决 问题 的能力 。 ４结合专业特点 ， 力在实验 中普及绿 色化 学知 识 。 ． 努 培养学生 的环 保 意识 在实验教学 中， 以绿色化学思想为指导 ， 努力在实验 中普及绿色化 学 知识目 充分调动环境工程专业学生的积极性 ， ， 利用所学化学知识 、 环 境 工程专业知识来考虑和解决化学实验 中出现 的污染 问题 ，妥善处理 废弃物 ， 以获得最好的环境效应。如氯化物 中氯含量 的测定 （ 味精 中氯 化钠 的测定 ） 实验 中， 对实验产生 的 Ａ ｌ 沉淀 ， 若不进行 回收处理就直 接排人下水道不仅污染环境 ， 还造成较大 的浪费 。 我们让环境专业学生 对该废水进行 回收处理取得较好的效果 ， 回收银 的过程 中， 在 同时还处 理了废液 中的致癌 物质 ｃ Ｋ ｃ（ 指示 剂） — ） ｒ ， 使之 转化为 Ｃ （Ｈ ｒ ） Ｏ 难溶 物而去 除， 处理后的实验废水基本达到 国家排放标准 。 对不能回收的实 验“ 废弃物 ” 可采用 环境工程相关技 术 ， 利用环境实验 室的仪器设备及 装置进行综合处理 ，处理工作可以结合环境工程专业学生 的课程设计 和毕业设计任务来进行 ， 学生可 以选择 自己感兴趣 的方 向对这些 “ 废弃 物” 分别进行处理 ， 达标后再排放 。这样既能使学生 正视 身边污染 的存 在， 又结合具体 的实际污染问题 ， 充分运用所学知识对 “ 废弃物 ” 进行治 理， 并在整个治理 过程中学会如何去 发现问题 ， 去解决 问题 ， 锻炼 和培 养 自身的综合能力 ， 体现 自身的价值。通过对“ 废弃物 ” 的治理 ， 不仅解 决了实验 室的污染问题 ， 而且能使学生切身体会到环境专业 的重要性 ， 也 增 强 了学 生 的环 保 意 识 。
实验等措 施， 高 了学生的分析 问题、 提 解决问题 的能力， 了学生的创新精神 和环保意识， 了良好的实验教 学 目 。 培养 达到 的 ［ 关键词 ］ 分析化 学实验 创新精神 环保 意识 绿 色化学
分析化学实验是应 用化 学 、环境 工程 等专业 学生必修的一门专业 基础课 ， 它与分析化学理论课密切相关 ， 同时又是 一门独立的课 程。分 析化学实验作为基础化学实验 的一 部分 ，在整个 分析化学教学环节中 占有特殊的地位 ， 它不仅要使学生加深对基本理论 和概念的理解 ， 密切 化学 理 论 知 识 与 工程 技术 的联 系 ， 练 学 生熟 练 的实 验 技 能 ， 重 要 的 训 更 是培养学生独立思考 、 分析 问题 和解决 问题 的能力 ， 实现学生由学习知 识到进行科学研究的初 步转 变，培养 学生严谨 的科 学态度和实事求是 的科学作风 ， 增强学生的创新意识 和环保 意识 ｌ ｌ 】 传统 的分析化学实 。但 验教 学模式中存在很多弊端［， ２ 已满足不 了 ２ 世纪社会 经济发展对 创 １ １ 新人才 的需要 ， 迫切需要通过教学改革加以解决 。 我们在总结多年教学 实践 经验的基础上 ， 根据专业 特点 ， 对应用化学 、 环境工程专业 的分析 化学实验课进行了改革 和探索 ， 下面谈谈几点具体做法 。 １坚 持 实验 基 本 技 能 的 严 格 训 练 ． 尽管分析化学 实验内容广泛 ， 方法 、 新 新仪器层 出不穷 ， 发展 非常 迅速 ， “ 是分析化学 的核心口 分析结果 的准确性是实验操作 的追 但 量” ， 求 目标 。 实验操作 的正确与否直接影响着实验结果 的准确性 ， 扎实的实 验 技 能 是 学 生 应 具备 的基 本 功 。 验 基 本技 能训 练 的规 范 化 、 练 化 是 实 熟 实验教学的重点 ， 因此， 从实验开始就应强调基本操 作规 范化的重要性 和必要性。首先要求学生能正确和较熟练地使用分析化学常用仪器 ， 如 滴定管 、 移液管 、 容量瓶 、 分析 天平及 ｐ Ｈ计等 的校准及使用 ； 习和掌 学 握分析化学实验的基 本知识 ，如不 同样 品的制备 、 准溶液配制及标 标 定， 学会 观察实验现象 、 确如实地记录数据 ， 会实验数据 的处 理及 准 学 表达等 。这些基本技 能是学生在整个分析化 学实验 中能得出准确分析 结果 的保证 ， 它必须规范 、 严谨 。其次要注重将传 统教学 手段和先进教 学手段 有机结合 ， 结合 多种现 代教育技术 ， 开发 实验教学多媒体课 件 ， 选择一些较好的实验教学 录像对教学 内容加 以演示 ， 寓教于乐 ， 既节省 时间 ， 又达到 良好 的教学 目的 ； 在实验过程 中要 加强协助教学 ， 实验老 师要 不 断 地 巡 视 实验 情 况 ， 决 实 验 过 程 出现 的 问题 ， 正 学 生 的 不 规 解 纠 范操作 。 对基础 一般的学生 ， 分批进行实验讲解 、 示教 。 实验结束后检查 学生实验数据的准确度 ， 并认真总结。教师授课 时的规范化示范操作很 重要 ，要从实验准确性 、实验 习惯 等方 面严 格训 练学生的基本操作技 能， 及时纠正实验中的一些错误操作 ， 不能让 学生按照 自己的习惯随意 去做 。 实践证明 ， 目前学生实 际动手 能力还存在 一定的欠缺 ， 呈现出来的 问题还 比较明显。 造成这些问题的主观原因是 ： 生缺乏规范的操作意 学 识， 不知道规范的操作对 于结果 的准确性 影响程 度有 多大。我们认为 ， 改革不是抛弃原来的一切 ， 而是要保 留原体 系的优势和特色 ， 并在此基 础上 进 一 步 创 新 ， 其是 不 能盲 目追 求 不 切合 实 际 的 东 西 ； 析 化 学 实 尤 分 验中基本操作及技能训 练不仅 不能 削弱 ， 还应 当适当加强 ， 并注意贯穿 实验 课 的始 终 。
２更 新 实验 内容 ， 好 验 证 性 实 验 ． 做
为 了提高学生的学习兴趣 ， 步培养学生的学习积极性和主动性 ， 逐 使学生牢 固树立起所 学的知识 能够解决实际问题的观念 ，我们精选 了 验证性基础实验 ， 更新了部分实验 内容 。 验证性基 础实验选择与工农业 生产 、 日常生活密切 相关的实际试 样让学生测定 ，以增强实验的实用 性， 增添学 以致用的气氛 ， 高学生分析问题和解决问题的能力 。在这 提 教 学环节 中， 我们选择 了几个中型实验 ， 如酸碱滴定法 的“ 混合碱的 分析 ”氧化还原滴定 法的“ 、 维生素 ｃ片中维生素 ｃ含量的测定” “ 、铁矿