建构主义理论强调意义构建是学习的本质和最终目的,强调学习的情景性,即在真实世界中建构知识意义、学会解决问题的方法。其主要思想为:学生是意义构建的主体,在实验教学中,突出学生的主体地位,铺设解决问题的阶梯,从实验中提炼问题,又能设计一些将新知识应用于实践的实例,从而给学生解决实际问题的机会,使学生的认知不断“同化”和“顺应”,从而达到对所学理论的理解、掌握和应用,培养学生的创新能力,提高实验教学的质量。如在进行设计性实验“混合碱分析”教学时,学生通过查阅文献、理论计算和粗测等手段制定实验方案。在选用双指示剂法时,他们发现了很多问题,如第一计量点pH值由NaHCO,决定,酚酞在其中应显何色?能否从理论上加以判断?不同版本的教材中,对第一终点颜色的描述不尽相同,有的要求滴定至无色-5],有的要求滴定至微红色J,究竟应滴定至什么颜色?实验中应如何解决这样的问题?对于前两个问题,学生通过计算NaHCO水溶液的pH值从而加以判断(理论计算pH=8.13),也能想到配制NaHCO,溶液,于是将课前配制的25mL0.05mol·L的NaHCO溶液拿出,现场加入了2滴酚酞,此时溶液显无色,说明第一终点的颜色为无色。约2小时以后,细心的学生发现NaHCO水溶液中酚酞的颜色已经变成了浅粉色。学生非常好奇,提出问题:酚酞在NaH—CO水溶液中为什么会变色?变色的原因是什么?我们鼓励学生课后查阅资料或做实验解释其中的原因。最后经实验证明:NaHCO,水溶液的pH值会随放置时间的延长而增加,因而酚酞的颜色会加深。pH值增加的原因是NaHCO的聚合。
在实验过程中要求学生认真观察实验现象,并引导学生通过实验现象发现实验中的问题,改进实验方案,最终完成整个实验。这样不仅提高了学生综合运用各种实验方法和实验技能的能力,更重要的是引导学生在实验过程中不断思考问题,拓宽知识面,培养学生的科学思维能力和创新意识。创新意识和创新型人才的培养是本科教学的一个长期的系统的改革过程,是大学本科教育提高教学质量的一个核心问题¨。
4.开辟第二课堂,提高学生综合素质
我们与本地的环境检测站、产品质量检验所及农产品检测中心等专业检测部门合作开辟第二课堂。采取分组的形式,让学生带着教师提出的任务到第二课堂进行综合设计实验。通过跟班形式,参与分析检测人员对实际样品的测定工作。学生在第二课堂主要进行如农产品药残分析,空气、水质监测,食品分析等专业知识的学习,使学生对实际样品分析测定的全过程有充分的了解。了解一些采样的基本方法和有关注意事项。熟悉要完成一个实际样品的分析,到底要检测哪些项目,每个项目的检测依据是什么。在实践中熟悉和学会查询国家标准或企业标准,能够进行分析方法的选择、分析仪器的选定、药品的配制、实验方案的制定与分析测试操作,最后把结果检测出来。在实际参与中学会环境监测、食品分析中一些常规项目的分析检测方法J。在现场学习中掌握实验技术,感受紧张、快速、准确的分析场面,真正体会分析测试人员责任的重大,如在检测奶粉中三聚氰胺的含量时,如果由于检测人员的粗心或者错误操作将严重超标的奶粉误检为合格产品,对消费者的身心将造成严重伤害,检测人员将承担重大的责任。正是由于国家及地方质检部门的相关人员及主要负责人的渎职行为造成了三鹿牌婴幼儿配方奶粉的重大安全事故。
通过第二课堂,学生不仅了解实际分析工作中要注意的问题,遇到具体问题时如何解决,还了解分析工作者做检测和研究的工作情景,在实践中体会分析化学实验的重要性和具体要求。同时学生能发现自己的薄弱环节,在以后的学习中更注重理论知识与实际的结合,提高了学生的专业素质。部分学生,通过第二课堂的职业化训练后,顺利拿到化验员或质检员资格证书,在一定程度上拓宽了就业的渠道,增强了就业的竞争力,创造就业优势。
总之,通过几年来我们对分析化学实验教学改革所做的尝试,提高了学生学习分析化学实验的兴趣,充分调动了学生学习的主动性和积极性,养成规范操作的习惯和严谨的科学态度。对培养学生的创新意识和创新能力都起到了重要作用。分析化学实验教学的改革是一项长期的任务,需要从事分析化学教学的工作者努力探索、不断实践,才能不断提高分析化学实验教学质量。