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環(huán)境工程化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革探討論文
如今，化學(xué)實(shí)驗教學(xué)不僅僅是對學(xué)生進(jìn)行傳授知識和技能、訓練科學(xué)方法和思維、提高創(chuàng )新意識與能力、培養科學(xué)精神和品德的有效形式，更是服務(wù)社會(huì )的一種重要試驗手段。分析化學(xué)實(shí)驗的應用性、實(shí)踐性較強，它對于學(xué)生獲取新知識、實(shí)現知識和能力的轉化、理論與實(shí)踐的結合起著(zhù)舉足輕重的作用[1、2]。目前，環(huán)境問(wèn)題頻頻發(fā)生，社會(huì )對研究環(huán)境方面的人士寄予“厚望”，希望能夠將理論知識轉化為實(shí)踐，研究并解決其中的問(wèn)題。因此，培養環(huán)境工程應用型和創(chuàng )新型人才已是高等院校的重要職責。而從分析化學(xué)實(shí)驗教學(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(zhuān)業(yè)的理論知識對分析化學(xué)實(shí)驗教學(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(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)體系的完善和發(fā)展提供參考，為新世紀環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)應用型和創(chuàng )新型人才的培養提供一定的指導方法。
1結合環(huán)境專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)內容
傳統的分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)內容單調，驗證性實(shí)驗多，綜合性、設計性實(shí)驗少[3]，學(xué)生的思維能力和操作能力受到了影響，極大地限制了應用型人才的培養。如果實(shí)驗教學(xué)以社會(huì )關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題為背景，將相關(guān)科研項目引入到實(shí)驗教學(xué)中，以解決實(shí)際問(wèn)題為目標，優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)內容，不僅使學(xué)生掌握了一定的科學(xué)研究方法，培養了一定的解決問(wèn)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)驗教學(xué)與人才培養的良性循環(huán)。例如，河池學(xué)院教師申請了有關(guān)廣西南丹礦區重金屬污染土壤的修復項目，在分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中可以將項目中測定礦區中的微量重金屬銅和鋅含量引入其中。先向學(xué)生介紹銅和鋅的物化學(xué)性質(zhì)，及其對環(huán)境的污染、危害等。然后簡(jiǎn)單介紹南丹礦區重金屬污染的情況，銅鋅的監測方法，可選用絡(luò )合滴定法，也可選用原子吸收法，教師順著(zhù)科研的思路進(jìn)行講解，然后對其測定過(guò)程進(jìn)行講解與演示。這樣，學(xué)生從中學(xué)習到了滴定法中的絡(luò )合滴定，以及儀器分析法中的原子吸收法的設備和操作方法等等，對該測定的過(guò)程中不僅產(chǎn)生了較多的興趣，還接觸了科研項目，將知識學(xué)以致用，為以后的畢業(yè)設計起到了較好的鋪墊作用。
2增加環(huán)境方面的綜合設計性實(shí)驗，提升學(xué)生綜合實(shí)驗素質(zhì)
分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)，一方面注重培養學(xué)生的基礎性實(shí)驗技能，來(lái)提高扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎素質(zhì)。另一方面注重培養學(xué)生的獨立和創(chuàng )新能力，增加了綜合性、設計性實(shí)驗項目的設定�；A性實(shí)驗技能是片段式的，大多是驗證性的實(shí)驗。綜合設計性實(shí)驗可將本課程的綜合知識或者與本課程相關(guān)的課程知識有機地綜合在一個(gè)實(shí)驗當中，從而使學(xué)生將所學(xué)的知識擴大化，更高效地去理解、掌握和鞏固所學(xué)知識，進(jìn)而提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并提升學(xué)生的綜合實(shí)驗素質(zhì)[5]。例如，在分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中，可以結合河池學(xué)院承擔的廣西東蘭坡壕湖的水質(zhì)監測項目，開(kāi)設對其水質(zhì)科學(xué)綜合性、設計性實(shí)驗研究。教師可根據學(xué)生所學(xué)的理論知識及實(shí)驗方法，設計“水體特性分析與質(zhì)量評價(jià)”、“坡壕湖水質(zhì)測定與建�！钡葘�(shí)驗。學(xué)生通過(guò)查閱文獻和有關(guān)書(shū)籍設計實(shí)驗方案，獨立完成實(shí)驗，寫(xiě)出實(shí)驗報告。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)習的探索性，自覺(jué)性，提高了興趣，而且培養了學(xué)生的獨立工作能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
3運用現代教學(xué)手段，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習環(huán)境監測的主動(dòng)性
分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)的環(huán)節中，學(xué)生初次接觸的儀器較多，缺少感性認識，針對這種現狀，有時(shí)候運用現代教學(xué)手段無(wú)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，是現代教育教學(xué)的重要手段。相比傳統的黑板板書(shū)的教學(xué)，多媒體減少了課堂的板書(shū)量與板書(shū)花費的大量時(shí)間，同時(shí)可以通過(guò)圖片、動(dòng)畫(huà)、錄像、視頻等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和求知欲，調動(dòng)他們的學(xué)習主動(dòng)性。像分析化學(xué)實(shí)驗中，學(xué)習分光光度計的使用時(shí)，教學(xué)可以以對亞硝酸標準溶液系列進(jìn)行測定相應的吸光度為例，而這也是測定環(huán)境空氣中氮氧化物實(shí)驗的一部分。教學(xué)過(guò)程中可以先從大氣中氮氧化物講起，介紹其測定方法，若選用甲醛吸收法時(shí)，教師對實(shí)驗原理和過(guò)程予以講解，通過(guò)視頻讓學(xué)生感性地認識大氣采樣器，觀(guān)看采樣器進(jìn)行氮氧化物的采樣，規范操作步驟，然后通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示如何將配置標準溶液，以及標準溶液以及樣品溶液的吸光值在分光光度計中測定的過(guò)程，同時(shí)對關(guān)鍵步驟不斷強調，以及強調一些注意的事項。整個(gè)過(guò)程顯得內容充實(shí)，拓寬了學(xué)生的環(huán)境知識面，全面地調動(dòng)了學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性。再比如現代教學(xué)手段中的實(shí)地參觀(guān)考察。這項過(guò)程是傳授知識和培養能力相結合的過(guò)程，可開(kāi)闊學(xué)生的環(huán)境視野，提高學(xué)生的認知能力，全方位培養學(xué)生的實(shí)際應用能力。在實(shí)驗教學(xué)中，有些大型儀器是模擬工業(yè)企業(yè)設計的，教師應參與指導學(xué)生到校外實(shí)習，在認識實(shí)習階段以調查為主，在中期實(shí)習和生產(chǎn)實(shí)習階段，帶領(lǐng)學(xué)生去參觀(guān)，由實(shí)習單位負責人給學(xué)生進(jìn)行細致地講解，讓學(xué)生系統地認識設備，掌握設備的完整操作流程，把課堂知識與生產(chǎn)實(shí)際有機地結合起來(lái)，真正達到實(shí)踐教學(xué)的目的。
4舉辦實(shí)驗技能競賽，增強學(xué)生的環(huán)保意識和綠色化學(xué)理念
分析化學(xué)實(shí)驗操作技能是得到分析數據的基礎，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練。平常在實(shí)驗教學(xué)的過(guò)程中，筆者發(fā)現學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力弱等現象。為了激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗的興趣，強化環(huán)保意識，可以開(kāi)展以競賽的方式培養學(xué)生的實(shí)驗技能，強化綠色化學(xué)理念。這種技能競賽是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)，選擇監測污染物為對象，尤其是對污染元素的定性和常量組分的定量分析，來(lái)真實(shí)地反映學(xué)生對基本分析化學(xué)操作和基礎理論的掌握情況，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)內容，提高質(zhì)量[7]；同時(shí)可以提升學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和動(dòng)手能力，加強學(xué)生理解化學(xué)原理理論，一舉兩得。在競賽中可適當增加一些綠色化學(xué)的知識點(diǎn)，進(jìn)一步增強學(xué)生的環(huán)保意識和綠色化學(xué)理念。
5結語(yǔ)
通過(guò)以上提出的實(shí)驗教學(xué)改革，可以提高了學(xué)生的創(chuàng )新性和應用性能力。通過(guò)與環(huán)境工程學(xué)科的融合，堅持實(shí)驗教學(xué)內容的先進(jìn)性和對學(xué)生綜合能力、創(chuàng )新能力的培養方向，并不斷積累經(jīng)驗，分析化學(xué)實(shí)驗教學(xué)會(huì )更上一個(gè)新的臺階，會(huì )更好地服務(wù)社會(huì )，為環(huán)境保護工作做出一份努力。
【參考文獻】
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