农业环境科学学报

期刊导读

环境科学专业无机及分析化学实验教学的改革与

来源:农业环境科学学报 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-02-24

环境科学专业是由多门学科交叉、相互融合渗透的一门综合性学科,该学科主要是利用综合、定量和跨学科等方法对环境系统中人类活动与环境演化规律间的作用进行研究,在环境保护、资源合理利用、环境可持续发展等方面起到关键作用[1,2]。“无机及分析化学”作为入门级别的化学理论和实验课程,其教学质量对未来环境专业学生的课程学习和相应实验操作起到非常重要的作用[3]。

一、“无机及分析化学”实验课程存在的问题

(一)设计与创新环节较少

“无机及分析化学”实验是环境科学专业开设的首个实验课程,前期为兼顾所有学生的实验能力,教学内容相对设立的较为单一。但在近年教学过程中发现,由于中学新课标的改革,为进一步提升学生动手能力,中学物理化学等课程中也开设大量与基础实验及实验操作的相关课程,部分地区的生源在高中期间已经具备一定的实验操作基础。

(二)传统教学方法和考核方式较难调动学生学习的主动性

传统实验的教学方法是通过课堂教师讲授实验目的、实验原理、操作步骤、注意事项等方面后,学生被动学习的方法[4];不能很好激发学生学习积极性。再加课时限制,教师理论讲授后学生随即按照教授内容结合教材中详细的实验方案进行操作,但大部分学生在实验过程中遇到问题缺乏主动思考,对于实验失败的结果也不能主动分析原因,更多情况是寻求老师给予直接解决的方案,学生学习的主动性不能很好发挥。在课程实验结束后考核方式主要由平时成绩和实验报告成绩共同组成,实验报告占总考评成绩的70%左右,然而实验报告的数据和课后思考题在同一小组的学生间存在相互参考的情况,教师考评过程中通过实验报告不能准确地对每个学生的实验能力做出精确评价。

(三)课程和学科相关度较低

受到传统化学相关基础实验课程的影响,环境科学专业开设的“无机及分析化学”实验课程与学科的贴合度较弱。这种情况下,一方面将导致学生产生对课程轻视的消极思想,另一方面“无机及分析化学”实验是环境科学专业首个实验课程,缺乏环境科学专业的相关性将会限制学生在本学科的创新思维拓展,实践中也缺乏相关的经验。

二、环境科学专业“无机及分析化学”实验课程改革的措施

(一)增加综合实验项目,利用创新性激发学生学习兴趣

首先,应对已有实验基本操作项目和基础验证性实验项目进行整合与压缩,保证学生对基础性操作了解掌握的同时不会因为课堂上反复大量重复实验教材内容而感到枯燥;同时实验室均为开放实验室,学生可利用课余时间进入实验室进行实验基本操作,了解实验室管理制度,培养良好实验习惯。其次应该增加综合实验和设计性实验比例,可将“电子天平称量练习”“滴定分析基本操作练习”“盐酸和氢氧化钠溶液标定”和“氨水中氨含量的测定”四个实验进行综合,让学生对增量称量,减量称量、标准溶液的概念和标定方法,反向滴定等同时在同一个综合实验中接触使用,更有利于实验的连贯性以及加深学生的理解[5]。再次,提高综合实验项目创新,不拘泥于指导书,贴近学生生活以及抓住学生兴趣点,将可以较大程度提升学生的学习兴趣。

(二)教学方法多元化刺激学生学习的主动性

首先在吸取传统教学优点的同时,可以利用学习软件丰富课前、课后内容,利用一些学习软件在课前安排学生对本次实验教学内容的预习,完成预习习题解答,游戏过程纳入期末考核中,促进学生培养良好学习习惯。教师可以在软件上直观了解到学生预习情况,而非单纯让学生填写预习报告此类传统机械模式,从而提高课程中的效率,课后也可以利用学习软件让学生反馈本次课程情况,让教师第一时间了解到学生对课程的存疑情况,以及课程实施过程中的优点和不足。其次,在实验课程中,教师可以利用视频、图片等多媒体手段将重点操作步骤详细展现给学生,让学生视觉和听觉同时接受信息,加深印象增强记忆。同时也弥补了传统实验授课中教师不能兼顾指导到每位学生细节操作的短板,尤其对于实验操作过程中的一些细节,利用视频讲解有很好的课堂反馈。再次,实验室授课不同于课堂授课,学生在实验室的空间中可以更有利于课堂的讨论和交流,利用这一优点,在每次实验结束后,可以针对试验过程中存在的问题在各小组内、各小组间进行讨论,讨论的目的在于让学生加深所学内容印象,了解实验中操作方法、结果误差出现的原因。