环境工程化学实验教学改革探讨

如今，化学实验教学不仅仅是对学生进行传授知识和技能、训练科学方法和思维、提高创新意识与能力、培养科学精神和品德的有效形式，更是服务社会的一种重要试验手段。分析化学实验的应用性、实践性较强，它对于学生获取新知识、实现知识和能力的转化、理论与实践的结合起着举足轻重的作用[1、2]。目前，环境问题频频发生，社会对研究环境方面的人士寄予“厚望”，希望能够将理论知识转化为实践，研究并解决其中的问题。因此，培养环境工程应用型和创新型人才已是高等院校的重要职责。而从分析化学实验教学方面，可以与环境学科融合，做出一些方面的改革或改进。文章融合环境工程专业的理论知识对分析化学实验教学提出改革，旨在提高学生的创新性和实践技术能力，为分析化学和环境工程专业实验教学体系的完善和发展提供参考，为新世纪环境工程专业应用型和创新型人才的培养提供一定的指导方法。

1结合环境专业特点，优化实验教学内容

传统的分析化学实验教学内容单调，验证性实验多，综合性、设计性实验少[3]，学生的思维能力和操作能力受到了影响，极大地限制了应用型人才的培养。如果实验教学以社会关注的环境问题为背景，将相关科研项目引入到实验教学中，以解决实际问题为目标，优化实验教学内容，不仅使学生掌握了一定的科学研究方法，培养了一定的解决问题的思路和能力，还将引起学生的科研兴趣[4]，促进了分析实验教学与人才培养的良性循环。例如，河池学院教师申请了有关广西南丹矿区重金属污染土壤的修复项目，在分析化学实验教学中可以将项目中测定矿区中的微量重金属铜和锌含量引入其中。先向学生介绍铜和锌的物化学性质，及其对环境的污染、危害等。然后简单介绍南丹矿区重金属污染的情况，铜锌的监测方法，可选用络合滴定法，也可选用原子吸收法，教师顺着科研的思路进行讲解，然后对其测定过程进行讲解与演示。这样，学生从中学习到了滴定法中的络合滴定，以及仪器分析法中的原子吸收法的设备和操作方法等等，对该测定的过程中不仅产生了较多的兴趣，还接触了科研项目，将知识学以致用，为以后的毕业设计起到了较好的铺垫作用。

2增加环境方面的综合设计性实验，提升学生综合实验素质

分析化学实验教学，一方面注重培养学生的基础性实验技能，来提高扎实的专业基础素质。另一方面注重培养学生的独立和创新能力，增加了综合性、设计性实验项目的设定。基础性实验技能是片段式的，大多是验证性的实验。综合设计性实验可将本课程的综合知识或者与本课程相关的课程知识有机地综合在一个实验当中，从而使学生将所学的知识扩大化，更高效地去理解、掌握和巩固所学知识，进而提高学生分析问题和解决问题的能力，并提升学生的综合实验素质[5]。例如，在分析化学实验教学中，可以结合河池学院承担的广西东兰坡壕湖的水质监测项目，开设对其水质科学综合性、设计性实验研究。教师可根据学生所学的理论知识及实验方法，设计“水体特性分析与质量评价”、“坡壕湖水质测定与建模”等实验。学生通过查阅文献和有关书籍设计实验方案，独立完成实验，写出实验报告。有时候不可能一次成功，在多次的失败与尝试中找到最佳的方案，不仅激发学生学习的探索性，自觉性，提高了兴趣，而且培养了学生的独立工作能力、分析问题和解决问题的能力。

3运用现代教学手段，调动学生学习环境监测的主动性

分析化学实验教学的环节中，学生初次接触的仪器较多，缺少感性认识，针对这种现状，有时候运用现代教学手段无不是一种好的方法。比如多媒体。科技的进步使得多媒体教学普遍进入课堂中，是现代教育教学的重要手段。相比传统的黑板板书的教学，多媒体减少了课堂的板书量与板书花费的大量时间，同时可以通过图片、动画、录像、视频等激发学生的学习兴趣和求知欲，调动他们的学习主动性。像分析化学实验中，学习分光光度计的使用时，教学可以以对亚硝酸标准溶液系列进行测定相应的吸光度为例，而这也是测定环境空气中氮氧化物实验的一部分。教学过程中可以先从大气中氮氧化物讲起，介绍其测定方法，若选用甲醛吸收法时，教师对实验原理和过程予以讲解，通过视频让学生感性地认识大气采样器，观看采样器进行氮氧化物的采样，规范操作步骤，然后通过动画演示如何将配置标准溶液，以及标准溶液以及样品溶液的吸光值在分光光度计中测定的过程，同时对关键步骤不断强调，以及强调一些注意的事项。整个过程显得内容充实，拓宽了学生的环境知识面，全面地调动了学生学习的主动性。再比如现代教学手段中的实地参观考察。这项过程是传授知识和培养能力相结合的过程，可开阔学生的环境视野，提高学生的认知能力，全方位培养学生的实际应用能力。在实验教学中，有些大型仪器是模拟工业企业设计的，教师应参与指导学生到校外实习，在认识实习阶段以调查为主，在中期实习和生产实习阶段，带领学生去参观，由实习单位负责人给学生进行细致地讲解，让学生系统地认识设备，掌握设备的完整操作流程，把课堂知识与生产实际有机地结合起来，真正达到实践教学的目的。

4举办实验技能竞赛，增强学生的环保意识和绿色化学理念

分析化学实验操作技能是得到分析数据的基础，也是进行科学研究的关键[6]。尽管努力提高学生实验的研究性和综合性很重要，但也不能忽视了学生的基本操作技能的训练。平常在实验教学的过程中，笔者发现学生动手能力和创新能力弱等现象。为了激发学生对实验的兴趣，强化环保意识，可以开展以竞赛的方式培养学生的实验技能，强化绿色化学理念。这种技能竞赛是面向大学生的群众性科技活动，选择监测污染物为对象，尤其是对污染元素的定性和常量组分的定量分析，来真实地反映学生对基本分析化学操作和基础理论的掌握情况，找出教学中的优点和不足，使教师在今后的教学中改进教学方法和教学内容，提高质量[7]；同时可以提升学生学习的积极性和主动性，激发学生理论联系实际和动手能力，加强学生理解化学原理理论，一举两得。在竞赛中可适当增加一些绿色化学的知识点，进一步增强学生的环保意识和绿色化学理念。

5结语

通过以上提出的实验教学改革，可以提高了学生的创新性和应用性能力。通过与环境工程学科的融合，坚持实验教学内容的先进性和对学生综合能力、创新能力的培养方向，并不断积累经验，分析化学实验教学会更上一个新的台阶，会更好地服务社会，为环境保护工作做出一份努力。

作者:齐国翠 单位:河池学院化学与生物工程学院

【参考文献】

[1]康学军,张建新,许茜,等.分析化学实验教学中研究性学习实践初探[J].大学化学,2005,20(4):20-21.

[2]孔祥平,王娟,吕海涛.开放式分析化学实验教学模式研究[J].实验技术与管理,2011,28(7):164-166.

[3]柴立元,王云燕.环境工程专业实验教学的创新与改革[J].实验室研究与探索,2011,28(7):164-166.

[4]张军香,董韶鹏,袁梅,等.科研课题向实验教学的转化模式研究[J].实验技术与管理,2010,27(5):18-22.

[5]杨文君,陶志华,何为.研究型设计型分析化学实验改革的一点思考[J].广州化工,2013,41(24):187-189.

[6]朱明芳,唐睿,周清,等.分析化学实验技能竞赛对教学和人才培养的启示[J].广州化工,2014,42(14):210-217.

[7]赵祥华,周莉,王莉敏.实验技能大赛对大学生化学实验技能培养及创新[J].广州化工,2016,44(4):155-156.