新型考核体系促进的分析化学实验教学.pdf

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1、摇第 29 卷 第 3 期2014 年 6 月摇摇 大 学 化 学UNIVERSITY CHEMISTRYVol.29 No.3Jun.2014摇新型考核体系促进的分析化学实验教学*姚奇志*摇 金谷摇 汪红蕾摇 李娇摇 刘红瑜(中国科学技术大学化学实验教学中心摇 安徽合肥 230026)摇 摇 摘要摇 在我校分析化学实验教学过程中,通过实验教学方法和实验考核方法的改进,促进学生自觉重视实验基本操作技能的规范性、实验过程的严谨性。摇 摇 关键词摇 分析化学实验摇 实验教学摇 评分体系摇 教学方法摇 摇 分析化学实验是各高等院校相关学科本科生的一门重要必修基础课程。由于定量的特点,要求学生正确和熟

2、练地掌握分析化学实验技能和基本操作,强化量的概念,并借此培养严谨、实事求是的科研态度。我校分析化学实验课程经过 10 多年的教学改革,已经形成“2+1冶分析化学实验教学模式。所谓“2+1冶是指基础实验(玉型)+综合实验(域型)+开放式实验,其中基础实验侧重对学生的基本实验技能进行严格训练,综合实验侧重对学生观察、分析和处理问题等综合实验能力的培养,二者构成我校分析化学实验的核心;而开放式实验是让学生利用课余时间,对教学实验过程中遇到的异常现象、疑难问题或自己感兴趣的课题进行更深入系统的实验研究,是对分析化学实验课堂教学的有利补充,侧重对学生自主创新能力的培养。鉴于此,对于不同类型的分析化学实验

3、,我们采用了不同的考核和评分方法,10多年的实践表明,这些考核方法是行之有效的,也得到了学生的普遍认可。特别是我们对基础实验考核体系和教学方法进行反复改进后,形成了新考核方法,统一了评分标准,可以避免因教师的主观因素导致的评分差异给学生实验积极性带来的影响。这里,我们将重点介绍“2+1冶实验教学模式中的基础实验(玉型)和综合实验(域型)的考核和评价体系。1摇 基础实验摇 摇 我校开设的分析化学基础实验包括:2 次酸碱滴定实验(16 学时)、2 次配位滴定实验(16 学时)、4次氧化还原滴定实验(32 学时)和 1 次综合设计实验(16 学时),共计 80 学时,几乎是经典的验证性滴定实验。这类

4、实验的特点是对分析结果数据的要求很高,而分析结果又与实验过程中每一个操作步骤紧密相关。因此,我们制定出严格的考核体系,促使学生主动重视基本操作,并养成严谨的实验态度。摇 摇(1)制定严格的评分标准,促使学生重视基本操作。摇 摇 在基础实验教学过程中,我们制定的评分体系是:学生的实验总评成绩=实验结果(70%)+预习、课堂讨论、结果分析(10%)+操作的规范性、处理问题等(20%)。其中对实验结果的评分标准见表 1。实验结果为本学期开设的 10 次实验结果成绩的加和平均成绩;预习、课堂讨论、结果分析从每次实验报告上体现;操作的规范性以及实验动手和处理问题能力的成绩由带教的助教老师在学期实验结束时

5、评定,并给出评定理由。*基金资助:安徽省高等学校省级教学研究项目;中国科学技术大学教学研究项目E鄄mail:qzyao 表 1摇 实验结果的评分标准实验类型结果误差评分酸碱滴定实验臆0.2%臆0.4%臆0.6%0.6%优良及格不及格配位滴定实验臆0.3%臆0.5%臆0.8%0.8%优良及格不及格氧化还原实验臆0.3%臆0.5%臆0.8%0.8%优良及格不及格摇 摇 严格的评分标准对学生的整个实验过程提出了更高要求,不仅基本操作要规范,过程的处理要认真、仔细,而且要求学生对实验过程思路清晰、动作迅速。否则就无法取得预期的实验结果。比如,在碘量法测定铜实验中,动作缓慢有可能引起 I2的过度挥发,导

6、致实验结果偏低。摇 摇(2)改变考核方法,培养学生实事求是的实验风气。摇 摇 在分析化学实验教学过程中,我们曾经把定容、移液、滴定等基本操作作为考核内容,进行一对一的操作考试,但感觉收效甚微。考试时,学生非常注意操作的规范和细节;但在实验进行中,我们普遍注意到学生仍然按照自己的习惯进行,根本就不注意规范操作对结果准确性的影响。因此,我们认为单纯的操作考核不能从根本上解决问题。另外,在原来的教学过程中,要求学生测定的 3 份未知样由学生自行称量,总会出现少数拼凑、伪造数据的现象,这既影响了认真做实验的学生,也不利于培养实事求是的实验风气,同时也会削弱学生对基本操作的重视程度。为此,我们改变考核方

7、法:在要求学生测定的 3 份未知样中,一份样品由学生自行称取,另外两份样品由助教老师称量,学生不知道准确的称量结果。评分时则依据老师称量的两份未知样的结果进行评分,具体评分细则见表 2。因此,每次实验对学生而言都是一次严格的实验考试。由于每个未知样品学生只知道质量范围,不知道具体的准确值,也就从根本上杜绝了学生拼凑数据的可能。这一举措从 2003 年开始实行,历经 10 年的教学检验,教学效果非常明显。现在学生进入分析化学实验室,没有了左顾右盼的寻找,而是安心、专注于自己的实验,更多的是对实验操作细节上的追究和对实验过程的认真分析。这样能使他们通过分析结果不理想的原因,逐步提高基本操作能力和实

8、验能力。表 2摇 未知样评分细则1 号样品2 号样品成绩(10 分制)1 号样品2 号样品成绩(10 分制)优优逸9.0及格及格6.5优良8.5优不及格7.0良良8.0良不及格6.5优及格7.5及格不及格6.0良及格7.0不及格不及格臆5.5摇 摇(3)改进教学方法,便于学生及时纠错。81大 学 化 学第 29 卷摇摇 摇 在定量分析化学实验教学过程中,一般要求在学生实验结束后当堂交实验报告,以避免少数学生拼凑数据;实验结果的真实值在下一次实验课公布。这种方式并不利于学生及时发现实验过程中的问题。改变考核方法后,由于每位学生测定的未知样各不相同,也就不存在伪造数据的可能。因此,为了便于学生及时

9、发现问题,纠正错误。在每次实验结束时,主讲教师逐个将未知样的真实值当面告之学生,并帮助学生及时针对自己的测定结果,分析实验成败的原因,纠正实验过程中的操作或其他错误。经过一学期反复训练,学生的基本操作技能和实验能力明显提高。学生从“为老师做实验冶变成“为自己做实验冶,这种主观意识的改变,带动了学生实验风气的改变。教师则专心于指导学生实验,根本不需要担心出现拼凑数据或者抄袭等不良现象。2摇 综合实验摇 摇 我们开设的分析化学综合实验包括:4 次综合实验(32 学时),1 次探究性实验(16 学时),2 次自主设计实验(32 学时),共计 80 学时。开设综合实验的目的是使学生能把所学的(甚至有些

10、课堂未涉及的)知识和分析化学知识贯通起来,以培养学生的综合实验能力和科研能力。故在综合实验成绩评定时,知识的应用能力和对问题的分析、解决能力(如课前讨论,实验现象解析,结果及误差分析)占的比重相对较大,具体见表 3。在综合实验的评分体系中,实验数据仅占 40%,而对文献调研、实验过程的应变能力以及实验结果的合理性分析等综合能力的考核占 60%。具体的评分细则见表 4。在评分细则的制定中,也同样体现了对学生综合能力的重视。例如,一份实验数据接近真实值(实验数据得“优冶)但结果分析仅寥寥数语(结果分析得“差冶)的报告,该次成绩为7 分;而一份实验数据得“差冶,但对实验结果进行了合理分析,并提出了有

11、独到见解的改进方法(结果分析得“优冶),则该次报告成绩为 8 分。另外,自主设计实验更鼓励学生学以致用。每个设计实验包含两个部分:自主设计实验方案(10 分)和实验方案的实施(10 分)。设计实验对学生调研文献,运用知识和自主创新能力有更高的要求,因此在学生自主设计的实验方案中,对实验方案的合理性、新颖性和可行性分析的考查占 6 分,对实验方案的质疑讨论占 4 分;实验方案实施部分的成绩评定参照综合实验。提倡学生运用所学知识,通过调研文献,设计出自己的实验方案。我们培养学生从“学会做实验冶到“学会做科研冶,循序渐进,目的是使学生从分析化学实验教学中受益更多。表 3摇 综合实验评分标准考察内容评

12、分标准考察内容评分标准课前预习、讨论10%实验现象解析10%实验过程处理能力10%实验结果讨论分析30%实验数据40%表 4摇 综合实验评分细则实验数据结果分析成绩(10 分制)实验数据结果分析成绩(10 分制)优优逸9.0差优逸8.0优良逸8.0良良逸8.0优差逸7.0差差6.0良优逸8.591摇 第 3 期姚奇志 等:新型考核体系促进的分析化学实验教学3摇 结束语摇 摇 本文阐述了通过教学方法和考核方法的改进,促使学生主动重视分析化学基本操作的规范性。通过对“量冶的严格要求,培养学生严谨求学,认真务实的实验态度。通过综合性、设计性实验的训练,提高了学生文献调研、知识运用以及解决问题的综合能力。多年来,学生对我校分析化学实验的教学给出了很中肯的评价。如有学生说:“分析化学实验课带给我们最深的印象就是对科学准确严谨的素质培养,在我们的脑海中深深留下了量爷的概念,它所培养我们对实验的细微之处的仔细,是科研精神所必备的。冶还有学生说:“综合实验、探究实验对知识的灵活运用,以及在交流讨论时候发现自己未能想到的问题,在实验过程中带着未能解决的问题进行实验,这些都是以前学习过程中没有过的经历,感触颇深。冶02大 学 化 学第 29 卷摇