环境专业分析类基础化学课程改革探索

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  【摘要】区别于传统分析化学教学模式,针对环境类专业进行分析类基础化学教学改革,引入专业案例分析、网络资源共享、软件操作以及课外科研辅助等形式,提高学生对环境专业分析化学的学习积极性和能动性,通过教学改革,让学生具备采用分析化学的基本理论对实际环境相关化学问题进行分析,并能针对某一复杂环境问题的关键环节进行识别判断等能力。
  【关键词】案例分析  网络资源  课外科研
  【课题项目】浙江工商大学环境工程省级特色专业,编号:1110XJ2914099。浙江工商大学研究生教育改革项目,编号:YJG2018224。
  【中图分类号】O6-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)52-0064-01
  前言
  基础化学是环境类专业必修的基础课程,为后续环境专业课程服务,打好化学基础的至关重要的基础课。其中,分析化学不同于单纯的化学类课程,它是结合了样品收集、分类、预处理、数据处理等数理统计相关内容,是化学与数学交叉课程。作为环境专业基础课,需要和环境专业相关,能结合实际环境工作分析相关化学问题,如何将分析类课程融入到环境专业中,是本文着重需要探索的内容。
  一、基础知识稳扎稳打
  首先,对于分析化学内容进行詳细讲解,基础内容需要专业教师有目的、有重点地讲解,例如误差分析、数据统计等内容,是后续环境监测等课程的基础内容,也同样是后续其他环境专业课程必须的数据处理能力,只有在大一第一学期就打好数据处理的基础,后续课程才能有序进行。另外,例如分析化学中的滴定分析和分光光度法,通过对滴定指示的分析以及分光光度计的原理分析,在后续的环境相关实验如环境监测、仪器分析等操作中能有效进行应用。因此,专业基础内容需要稳扎稳打,力求让学生能够完全掌握。
  二、专业案例辅助学习
  其次,对于环境专业的学生,除了让学生掌握知识,最主要的是让学生通过学习能够具备分析环境相关的化学问题并用化学计算手段处理环境相关的化学问题的能力,具备自我学习、分析问题、解决问题的能力。因此,在课堂授课过程中需要与学生互动,而专业案例的练习是非常实用的一种学习方法。我们通过翻转课堂的形式,让学生进行小组讨论,教师通过给出环境相关的知识案例,要求学生自己讨论、分析,最后解决案例中的难题,从而提升学生的学习积极性和主动性,加大学生的参与程度。
  三、网络资源后续跟进
  现在是计算机软件技术高速发展的时期,网络资源丰富,我们需要利用网络资源跟进教学。一方面,我们通过教学内容上网,实现网络授课,促进《无机及分析化学》在线开放课程建设,让学生在课后能够不懂就能学,预习内容同步进行,另一方面,利用网络环境,享用慕课资源,能提高学生的课外学习资源。除了网上资源外,要充分利用计算机软件,进行相关教学指导。例如采用最基本的Excel软件进行数据处理,同时也与学生讲解一些比较专业的数据处理软件,让学生基本有一些数据处理的概念,同时对分光光度法、液相色谱、气相色谱的电脑界面操作进行讲解,让学生对这些分析手段有更直观的认识。
  四、课外科研提升巩固
  当然,学习的目的是为了学以致用,要培养学生利用化学分析的基本原理、基础知识和分析方法,对环境污染过程和治理工艺进行过程分析的能力,并识别和判断环境工程等领域所涉及的化学问题关键环节的能力。因此,在课堂学习之余,鼓励学生进行课外科研活动,在校级大学生创新创业训练中,环境学院学生参与相关课题研究并承担负责人,例如在光电催化电极材料制备以及光电催化研究中,学生就能很好地利用课本知识,取水样,分析样品,并对降解效果进行数据处理,能熟练应用分光光度计和液相色谱仪等。通过进入专业实验室参与课题研究,能有效地将学到的分析化学基础应用到环境相关课题研究中,不仅巩固了学生对课本知识的学习,还加强学生对专业的了解,提升本专业科研的兴趣。
  结论
  总体而言,分析类课程在环境专业是非常重要的一类课程,是贯穿整个本科学习乃至今后研究生学习的系列课程,通过对样品的分析,数据的处理,获得所需的结论,分析相关环境问题,是环境专业学生必须掌握的自身素质和学习能力。除了课本学习、案例辅助、网络资源和课外科研等方法手段外,还可以提供虚拟仿真、实践操作等对大型环境场景进行化学分析,让学生具有全局概念,同时需要做到系列课程的连续性,能将分析化学融入到其他专业课中,举一反三,不断地自我学习,让学生具备“反刍”的能力。
  参考文献:
  [1]武汉大学编写组编,《无机及分析化学》第三版,武汉大学出版社,2017
  [2]南京大学编写组编,《无机及分析化学》第五版,高等教育出版社,2015
  作者简介:
  张轶(1981.12-),女,汉族,浙江象山人,研究生,研究方向:水污染处理技术。
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