山西大学这门国家级一流本科课程跳出“纸上谈兵”破解化学谜题

在我们肉眼无法观测的微观世界，每分每秒，都有无数粒子碰撞、融合又湮灭，释放出巨大的能量；试验台上，只需一滴酚酞，就能使碱性的无色试剂瓶开出色彩浓稠的花朵；差之毫厘的化学剂量，或许会让澄清的试液陡然出现并不美妙的暗色沉淀……踏进化学的大门，我们就如同踏进了一个严谨有序而又瑰丽奇妙的世界。

分析化学被誉为科学技术的“眼睛”，是化学学科非常重要的专业基础课。“定量分析化学”这门课程面向大一应用化学专业学生开设，课程注重基础理论和实践训练，内容不仅包含无机化学、物理化学、有机化学的理论知识，还融入了数学、生物、环境和材料等多学科内容，旨在让学生掌握定量分析的相关理论和应用，培养学生具有独立完成分析实验的能力，为后续参与化学研究奠定基础。今天，让我们一同走进“定量分析化学”的课堂，共同探寻分析化学的奥秘，开启一场关于“量”与数据的全新思考。

优化教学设计，让理论与实践交融

“定量分析化学”课程是化学学科的专业基础课程，吸取了数学、生物、环境和材料等学科的内容与方法，内容涵盖了定量分析的基本原理，滴定分析、重量分析、光度分析等常用方法，以及误差分析、数据处理等知识，引导学生掌握定量分析的相关理论和应用，能够从分析数据中获得有用信息和知识来解决生产建设与科学研究中的实际问题。该课程不仅注重基础理论知识的讲授，还特别注重学生实验技能的培养，课程设置了多个综合性实验项目，学生从样品处理到结果分析全程参与、全过程独立操作，在学中做、在做中学，老师在实验课上提供实时指导，确保实验准确无误。这种“沉浸式”“体验式”的学习方式，让学生在实践中深化对理论的理解。大一学生赵文博表示：“我们这个学期正在上‘定量分析化学’这门课程，做水质分析的实验，我们需要运用多种分析方法，从采样到数据处理，整个过程让我深刻体会到了定量分析化学的魅力。”

授课教师陈霞教授介绍道：“定量分析化学的研究方法和要求都强调精确性、准确性和可重复性，所以我们特别重视在课程中将理论与实践结合，通过精心设计实验环节，让学生在动手操作中深刻理解理论知识；通过把基础理论与实际案例分析结合，引导学生将所学应用于解决实际问题，让学生真正掌握这门学科的精髓。”近年来，分析化学教学团队积极进行课程建设，逐步将“定量分析化学”课程建设为国家级一流本科课程、山西精品共享课程，获山西大学本科教学成果一等奖和二等奖。

创新课堂教学，让课堂焕发新生机

“定量分析化学”课程涉及的理论内容多、理论深度高，与前期无机化学基础知识结合紧密，因此，在课程设计上，教学团队坚持“以学生为中心”，注重基础教学与因材施教相结合，将教学内容合理精简，课程内容的设置上突出重点，强调定量分析的基本概念和理论基础，为学有余力的同学提供更多具有实践应用导向的理论设计型课题探索活动。

在“定量分析化学”的课堂上，教师还采用“交叉式”教学方法，将教材中各个独立成章的知识点相互串联，对不同知识点之间的关联性进行深入分析，有效挖掘不同知识点的共性内容，打通定量分析化学中的“奇经八脉”，让学生建立起清晰、完整的定量分析化学知识框架，将定量分析化学的理论与方法应用自如。部分内容还采用翻转课堂和雨课堂等教学手段，实施线上多平台教学与线下课堂教学相结合的教学模式，方便同学们进行课前预习、课后回放、复习检查，对所学知识进行查漏补缺。与此同时，“定量分析化学”课堂还将学术研究、科技发展前沿成果等引入课程，科研反哺教学，将知识、能力、素质有机融合在教学中，使课堂内容与时俱进，理论与实践紧密结合，全面提升学生的综合素质。陈霞教授介绍道：“教学团队每年都会更新最新的科研进展，让最新的案例进课堂，成为同学们学习、研究的素材，确保同学们能始终接触到最前沿的知识和技术。”正是这种与时俱进的教学理念，让“定量分析化学”的课程始终保持活力，不仅为同学们打下了坚实的专业基础，也为大家打开了一扇通往科学前沿的窗口。

夯实专业基础，在学与践中淬炼基本功

定量分析化学是化学研究的基石，它像是一把尺子，精准丈量着物质世界的细微变化，无论是基础研究还是应用研究，都离不开“定量分析”。这门课程作为化学学科的专业基础课，对学生系统构建完整的分析化学学科知识体系，提升基础科研能力有着重要作用。“定量分析化学”课程的独特之处就在于，它将理论知识与实验操作紧密结合，让学生在动手实践中深化对化学原理的理解，在数据处理中培养科学研究的思维方式。

课堂上，老师鼓励学生留意生活，带着问题探究奥秘，把身边的世界当成天然的化学实验室，让化学知识不仅止于课堂上理论的传递，更能运用到日常生活，在实践过程中大放异彩。“如何精确测定盐酸的浓度？”“显色反应该如何做？”“不同金属单质的金属性强弱又该如何判断？”显然，仅凭课堂上的理论知识讲授，并不能完全让学生掌握具体的实验操作，也远不足以解答学生心中的困惑。教学团队为此创建“交叉式”教学，一方面精简教学内容，提炼教材中的核心内容和前沿要素，凝练定量分析化学中的核心知识体系，将教材中各个分离的知识层交叉融合，在课堂上通过挖掘不同知识点的共性内容并与学生共同探讨，引导他们在一次次定量分析实验中逐步将定量分析的相关理论应用于实践。

实验课上，学生们通过一次次滴定操作、一个个数据分析，逐步掌握定量分析的基本方法和技巧，在实验数据的细微变化中，洞察化学现象背后的规律，并在反复实践中，逐渐提升实验操作的精准度，逐渐深化对化学原理的精确理解，在实践中锤炼了实验技能，培养了独立思考和解决问题的能力。定量分析化学要求在实验操作中保持高度的精确性和准确性。在进行定量分析实验时，每一步操作都需要精确地控制条件和测量结果，以确保实验结果的可靠性。实验室内，一丝不苟的态度和精细的操作成为每个学生的必修课。通过这些训练，学生不仅学会如何处理实验中的变量和误差，还逐渐习得了对实验数据进行深入分析和解释的能力。定量分析化学还要求能够进行可重复性的实验，只有在多次实验的基础上取得相似的结果，才能对研究结论进行充分的验证和支持。这种要求使同学们养成了重复实验的意识，并十分重视实验过程中的标准操作程序，确保实验结果的一致性和可比较性。数据处理和统计分析也是定量分析化学中的一大重点，同学们需要对实验数据进行精确的处理和分析，以得到可靠的结果。老师在指导实验时也特别强调实验报告的撰写，要求学生在报告中准确记录实验过程、数据处理和结论，这不仅提高了他们的科学表达和逻辑推理能力，还锻炼了他们分析和总结实验结果的技能。

“定量分析化学”的课堂上，理论结合实验、教与学多重闭环。启发式、参与式、合作式、任务驱动式等多种方法，突出重点难点，使教学贴近生活，使学习贴近实践，理论联系实际，“基本实验—综合设计实验—研究性实验”多层次的教学体系也为提升学生的实践能力打下坚实基础。学生们在科研实践中不断锤炼实验设计、数据分析和操作能力，逐步建立起跨学科的知识体系，学会质疑现有理论，提出新假设，独立解决复杂问题。一场场奇妙又科学的实验，一串串复杂又严谨的数据，一次次深刻又不苟的思考，分析化学的奥秘在此过程中缓缓显露。许多同学表示“分析化学是一门将化学分析技术和现代仪器‘联姻’的学科，为人们提供了精准、快捷的实验方法，帮助我们解答各种复杂的化学问题。通过这门课程，我不仅掌握了实验技巧，更学会了如何用科学思维去探索未知。”

文字 | 杨江诚

责编 | 瑄 瑄

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