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综合性分析化学实验教学改革探索
发布时间:2014年06月12日 09:46 点击: 142 发布:1天津理工大学化学化工学院,
综合性分析化学实验教学改革探索   
王晓艳,金星龙2,孙永跃1 
1天津理工大学化学化工学院,2天津理工大学环境科学与安全工程学院,天津,300384)
 
摘要综合性分析化学实验选择贴近日常生活的题目——饮用水水质分析,将分析实验教学与学生日常生活内容结合起来,并将查阅文献和计算机数据处理及作图融入其中,不仅加深学生对相应理论知识的理解,而且充分调动了学生学习积极性,取得了较好的教学效果。
关键词:综合实验、分析化学、教学改革     教育教学论坛
 
Teaching reform of comprehensive analytical chemistry experiment
WANG Xiaoyan, JIN Xinglong,SUN Yongyue, LI Naixuan
(Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China)
Abstract: In our teaching reform, the analysis of water quality is conducted in the comprehensive analytical chemistry experiment, which combines the experiment with students daily life. In this experiment, students consult the relevant references, determine the water sample and process data with excel spreadsheets, which not only enhance their understanding of theoretical knowledge, but also prompt the positivity and creativity of students.
Keywords: comprehensive experiment, analytical chemistry, teaching reform
 
分析化学实验是我校化学、环境等专业学生的必修基础课。我校原有分析化学实验教学内容虽已涵盖酸碱、络合、氧化还原滴定等化学分析实验,以及气相色谱、液相色谱、紫外可见光谱等仪器分析实验,但由于我校基础设施、师资等综合原因,综合性实验开设较晚,且原有综合实验内容大多以验证性实验充数;上课仍由教师讲授实验目的、原理、操作步骤及注意事项,学生按照教师要求操作步骤进行实验;学生处于被动状态,学生主动性、积极性低。
为了进一步提高学生的实践能力,学院对分析化学实验室相关基础设施进行改造,并补充购置相关分析仪器设备,使得分析化学实验教学改革得以顺利进行。在优化整合化学分析和仪器分析教学内容的基础上,重点改革分析化学综合性实验,增加文献查阅、计算机数据处理作图、结果分析等环节,加强综合性实验的开发与建设,建立以学生为主体、教师指导为辅的教学模式[1],提高学生的专业综合能力与自我创新意识。
一、综合性实验教学改革
基于我校生源中学化学教学背景调查结果[2],综合性分析化学实验内容不盲目追求实验难度,而是选择贴近日常生活的题目——饮用水水质分析,将分析实验教学与学生日常生活内容结合起来,提高学生实验兴趣;综合运用多种仪器及分析方法进行水质分析,加深学生对相应理论知识的理解;并将文献查阅和计算机数据处理和作图融入其中,使学生初步了解科研工作内容,有效调动学生的积极性和主动性。
1. 文献查阅汇总
在分析化学实验教学实践中,综合性实验通常设置在学期末。前期基础性实验的开设,能确保学生基本知识、理论、技能的掌握。在综合性实验中,除完成实验内容外,同时增加文献查阅环节,安排学生在课前查阅自来水、矿泉水水质国家标准、水质分析国家标准及相关相关项目指标,了解各国饮用水硬度表示方法,学习水质分析方法,并汇总各指标及测定方法。
通过查阅文献,学生初步了解水质常见指标有哪几类,掌握科研文献常用检索方法,为大二、大三进入实验室完成科技立项、大学生创新等实践课题的研究以及未来的科研工作打下良好基础。
2. 实验部分
学生根据国标独立完成测定饮用水(自来水、矿泉水)pH值、电导率、总硬度、硝酸盐氮等项目的测定,熟练操作pH计、电导率仪、紫外可见分光光度计等仪器。
在测定饮用水总硬度过程中,考核学生化学分析的基础操作,并要求学生对EDTA浓度、总硬度测定数据进行误差分析;熟练使用pH计、电导率仪测定饮用水pH值和电导率,明确仪器校正方法;在测定硝酸盐氮浓度过程中,要求学生熟练使用紫外可见分光光度计,并对硝酸盐氮数据处理要求使用excel或origin等软件,通过软件对数据进行作图及回归处理,得出工作曲线,依据工作曲线线性方程计算未知样品浓度。在实验中,化学分析和仪器分析综合运用,有效地培养学生的综合运用所学知识解决实际问题的能力。
3. 数据结果讨论
根据学生自测的各个项目所得数据与国家标准对比,评价并对比自来水、矿泉水水质。矿泉水选择学生常饮用的品牌,因此,学生测定目的性、主动性更强,实验效果更为显著。最后,对于自来水和不同品牌矿泉水项目进行汇总,比较各项目优劣,并对其原因进行分析讨论。
结论
通过两届综合性实验的开设,学生不但完成了分析化学实验相关知识的学习和考核,熟练使用实验室日常分析仪器,同时,学生对于日常生活中食品检验有了很大的兴趣。部分同学经过综合性实验的学习,能熟练使用学校数据库资源,查阅相关文献,熟练使用excel、Origin软件进行数据处理和作图,并在大二进入实验室参与科技立项等实验研究。
不足之处在于,我校制药、药学、应化、化工专业都进行相同的综合性实验,未来希望增加更多综合性实验供学生选择,做到专业不同,实验内容不同,使得学生能学有所长,学有所用。
作者简介:王晓艳(1975—),女,工程师,研究方向:水污染控制。
基金项目:天津理工大学教学改革项目(ZX16-05)。
 
参考文献
[1] 王晓艳,张悦,孙永跃. 分析化学实验教学改革探索[J].广东化工, 2016,43(21):183-184.
[2] 王存,邹晓川,王桃香,范亮. 新建应用型本科院校分析化学实验教学改革探讨[J].化学教育,2015,20, 37-41.
收稿日期:2017-7-1

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