環境工程化學實驗教學改革探討論文
如今，化學實驗教學不僅僅是對學生進行傳授知識和技能、訓練科學方法和思維、提高創新意識與能力、培養科學精神和品德的有效形式，更是服務社會的一種重要試驗手段。分析化學實驗的應用性、實踐性較強，它對于學生獲取新知識、實現知識和能力的轉化、理論與實踐的結合起著舉足輕重的作用[1、2]。目前，環境問題頻頻發生，社會對研究環境方面的人士寄予“厚望”，希望能夠將理論知識轉化為實踐，研究并解決其中的問題。因此，培養環境工程應用型和創新型人才已是高等院校的重要職責。而從分析化學實驗教學方面，可以與環境學科融合，做出一些方面的改革或改進。文章融合環境工程專業的理論知識對分析化學實驗教學提出改革，旨在提高學生的創新性和實踐技術能力，為分析化學和環境工程專業實驗教學體系的完善和發展提供參考，為新世紀環境工程專業應用型和創新型人才的培養提供一定的指導方法。
1結合環境專業特點，優化實驗教學內容
傳統的分析化學實驗教學內容單調，驗證性實驗多，綜合性、設計性實驗少[3]，學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。如果實驗教學以社會關注的環境問題為背景，將相關科研項目引入到實驗教學中，以解決實際問題為目標，優化實驗教學內容，不僅使學生掌握了一定的科學研究方法，培養了一定的解決問題的思路和能力，還將引起學生的科研興趣[4]，促進了分析實驗教學與人才培養的良性循環。例如，河池學院教師申請了有關廣西南丹礦區重金屬污染土壤的修復項目，在分析化學實驗教學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。先向學生介紹銅和鋅的物化學性質，及其對環境的污染、危害等。然后簡單介紹南丹礦區重金屬污染的情況，銅鋅的監測方法，可選用絡合滴定法，也可選用原子吸收法，教師順著科研的思路進行講解，然后對其測定過程進行講解與演示。這樣，學生從中學習到了滴定法中的絡合滴定，以及儀器分析法中的原子吸收法的設備和操作方法等等，對該測定的過程中不僅產生了較多的興趣，還接觸了科研項目，將知識學以致用，為以后的畢業設計起到了較好的鋪墊作用。
2增加環境方面的綜合設計性實驗，提升學生綜合實驗素質
分析化學實驗教學，一方面注重培養學生的基礎性實驗技能，來提高扎實的專業基礎素質。另一方面注重培養學生的獨立和創新能力，增加了綜合性、設計性實驗項目的設定。基礎性實驗技能是片段式的，大多是驗證性的實驗。綜合設計性實驗可將本課程的綜合知識或者與本課程相關的課程知識有機地綜合在一個實驗當中，從而使學生將所學的知識擴大化，更高效地去理解、掌握和鞏固所學知識，進而提高學生分析問題和解決問題的'能力，并提升學生的綜合實驗素質[5]。例如，在分析化學實驗教學中，可以結合河池學院承擔的廣西東蘭坡壕湖的水質監測項目，開設對其水質科學綜合性、設計性實驗研究。教師可根據學生所學的理論知識及實驗方法，設計“水體特性分析與質量評價”、“坡壕湖水質測定與建模”等實驗。學生通過查閱文獻和有關書籍設計實驗方案，獨立完成實驗，寫出實驗報告。有時候不可能一次成功，在多次的失敗與嘗試中找到最佳的方案，不僅激發學生學習的探索性，自覺性，提高了興趣，而且培養了學生的獨立工作能力、分析問題和解決問題的能力。
3運用現代教學手段，調動學生學習環境監測的主動性
分析化學實驗教學的環節中，學生初次接觸的儀器較多，缺少感性認識，針對這種現狀，有時候運用現代教學手段無不是一種好的方法。比如多媒體。科技的進步使得多媒體教學普遍進入課堂中，是現代教育教學的重要手段。相比傳統的黑板板書的教學，多媒體減少了課堂的板書量與板書花費的大量時間，同時可以通過圖片、動畫、錄像、視頻等激發學生的學習興趣和求知欲，調動他們的學習主動性。像分析化學實驗中，學習分光光度計的使用時，教學可以以對亞硝酸標準溶液系列進行測定相應的吸光度為例，而這也是測定環境空氣中氮氧化物實驗的一部分。教學過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，教師對實驗原理和過程予以講解，通過視頻讓學生感性地認識大氣采樣器，觀看采樣器進行氮氧化物的采樣，規范操作步驟，然后通過動畫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程，同時對關鍵步驟不斷強調，以及強調一些注意的事項。整個過程顯得內容充實，拓寬了學生的環境知識面，全面地調動了學生學習的主動性。再比如現代教學手段中的實地參觀考察。這項過程是傳授知識和培養能力相結合的過程，可開闊學生的環境視野，提高學生的認知能力，全方位培養學生的實際應用能力。在實驗教學中，有些大型儀器是模擬工業企業設計的，教師應參與指導學生到校外實習，在認識實習階段以調查為主，在中期實習和生產實習階段，帶領學生去參觀，由實習單位負責人給學生進行細致地講解，讓學生系統地認識設備，掌握設備的完整操作流程，把課堂知識與生產實際有機地結合起來，真正達到實踐教學的目的。
4舉辦實驗技能競賽，增強學生的環保意識和綠色化學理念
分析化學實驗操作技能是得到分析數據的基礎，也是進行科學研究的關鍵[6]。盡管努力提高學生實驗的研究性和綜合性很重要，但也不能忽視了學生的基本操作技能的訓練。平常在實驗教學的過程中，筆者發現學生動手能力和創新能力弱等現象。為了激發學生對實驗的興趣，強化環保意識，可以開展以競賽的方式培養學生的實驗技能，強化綠色化學理念。這種技能競賽是面向大學生的群眾性科技活動，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，來真實地反映學生對基本分析化學操作和基礎理論的掌握情況，找出教學中的優點和不足，使教師在今后的教學中改進教學方法和教學內容，提高質量[7]；同時可以提升學生學習的積極性和主動性，激發學生理論聯系實際和動手能力，加強學生理解化學原理理論，一舉兩得。在競賽中可適當增加一些綠色化學的知識點，進一步增強學生的環保意識和綠色化學理念。
5結語
通過以上提出的實驗教學改革，可以提高了學生的創新性和應用性能力。通過與環境工程學科的融合，堅持實驗教學內容的先進性和對學生綜合能力、創新能力的培養方向，并不斷積累經驗，分析化學實驗教學會更上一個新的臺階，會更好地服務社會，為環境保護工作做出一份努力。
【參考文獻】
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[3]柴立元,王云燕.環境工程專業實驗教學的創新與改革[J].實驗室研究與探索,2011,28(7):164-166.
[4]張軍香,董韶鵬,袁梅,等.科研課題向實驗教學的轉化模式研究[J].實驗技術與管理,2010,27(5):18-22.
[5]楊文君,陶志華,何為.研究型設計型分析化學實驗改革的一點思考[J].廣州化工,2013,41(24):187-189.
[6]朱明芳,唐睿,周清,等.分析化學實驗技能競賽對教學和人才培養的啟示[J].廣州化工,2014,42(14):210-217.
[7]趙祥華,周莉,王莉敏.實驗技能大賽對大學生化學實驗技能培養及創新[J].廣州化工,2016,44(4):155-156.
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