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摘要:教材建設(shè)是高等學(xué)校人才培養(yǎng)體系的重要組成部分。文章從數(shù)字化教材的內(nèi)涵出發(fā)，探討“分析化學(xué)”數(shù)字化教材建設(shè)的核心要素，期待為高等院?！胺治龌瘜W(xué)”教材改革、教學(xué)質(zhì)量的提高提供參考。

關(guān)鍵詞:“分析化學(xué)”;數(shù)字化;教材建設(shè)

1前言

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展使“分析化學(xué)”發(fā)展到了分析科學(xué)階段?！胺治龌瘜W(xué)”是化學(xué)及化學(xué)相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，是獲取物質(zhì)化學(xué)信息，研究物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的一門獨(dú)立的化學(xué)信息科學(xué)。［1］通過教學(xué)使學(xué)生掌握“分析化學(xué)”的基本原理、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和分析問題、解決問題的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)際動手能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及以后的工作和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。如何更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“分析化學(xué)”的興趣，拓寬課程的教學(xué)領(lǐng)域，促使學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提升教學(xué)的綜合效果是目前面臨的重要課題。以學(xué)生為本，尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，重視學(xué)生的個(gè)體差異，沖擊著傳統(tǒng)的教學(xué)理念和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，對不同的授課對象，在課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教材選擇等方面都存在適當(dāng)、適用及取舍的問題。2018年，北京化工大學(xué)王志魁先生編寫的互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字化《化工原理》(第五版)教材，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，配套多媒體教學(xué)軟件、動畫和視頻演示，例題及習(xí)題講解等內(nèi)容豐富的數(shù)字化教學(xué)資源，進(jìn)行了數(shù)字化教材建設(shè)的積極實(shí)踐。［2］本文從數(shù)字化教材的內(nèi)涵出發(fā)，探討高等院校“分析化學(xué)”教材數(shù)字化建設(shè)的核心要素，以期為“分析化學(xué)”教材改革提供有益的參考。

2數(shù)字化教材的內(nèi)涵

數(shù)字化教材是指有別于傳統(tǒng)紙質(zhì)教材，利用多媒體技術(shù)將傳統(tǒng)紙質(zhì)內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字化處理，轉(zhuǎn)化為適用于各類電子終端的互動性教材，融文字、聲音、動畫為一體，能調(diào)動學(xué)生的多種感官，使學(xué)生如臨其境，加速和改善學(xué)生對世界的理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。［3］數(shù)字化教材并非傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的電子版，而是在電子版教材基礎(chǔ)上融合多種教育技術(shù)，如:動畫、微視頻、仿真實(shí)驗(yàn)、試題庫訓(xùn)練等數(shù)字化資源，具有經(jīng)濟(jì)性、便捷性和環(huán)保性的特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“分析化學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求都發(fā)生了很大的改變，如何使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)時(shí)間外獲取更多知識與信息，如何更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“分析化學(xué)”的熱情，是擺在每一位“分析化學(xué)”教師面前的艱巨任務(wù)。數(shù)字化教材是先進(jìn)的教育手段之一，不僅能改進(jìn)教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式，還能更快更好地促進(jìn)知識的創(chuàng)新與共享，縮小地域教育水平的差距，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

3“分析化學(xué)”數(shù)字化教材建設(shè)的核心要素

3．1數(shù)字化教材建設(shè)的核心問題是優(yōu)化組合課程。教學(xué)內(nèi)容，建立統(tǒng)一的理論框架傳統(tǒng)的“分析化學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容與其他化學(xué)基礎(chǔ)課程重復(fù)較多，特別是溶液平衡理論與無機(jī)化學(xué)的重復(fù)率很高;同時(shí)還存在化學(xué)分析內(nèi)容偏多，儀器分析內(nèi)容偏少;無機(jī)分析內(nèi)容偏多，有機(jī)分析內(nèi)容偏少;驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏多，綜合性實(shí)驗(yàn)偏少的“三多三少”現(xiàn)象。［4］在“分析化學(xué)”的數(shù)字化建設(shè)中，一方面，可以將物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)重復(fù)的“平衡體系”內(nèi)容在“分析化學(xué)”數(shù)字版教材中以微視頻的形式供學(xué)生自學(xué);另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的經(jīng)典內(nèi)容可以更新穎、更靈活的形式加以闡述。例如，對四大滴定內(nèi)容重組為“滴定分析”，形成統(tǒng)一的理論體系，通過聲音、文本與動畫模擬滴定過程中的變化，形象地為學(xué)生呈現(xiàn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近突躍范圍的改變;再者，還可以將儀器分析內(nèi)容按照原子光譜分析、分子光譜分析、電化學(xué)分析、熱分析、結(jié)構(gòu)分析的知識框架整合到教材內(nèi)容中去，建立清晰的理論框架?，F(xiàn)在的“分析化學(xué)”教學(xué)中，儀器分析的儀器工作原理和構(gòu)造介紹占用了大量的課堂教學(xué)時(shí)間，但并非能取得預(yù)期的教學(xué)效果，在數(shù)字化教材中，可充分應(yīng)用圖形、圖像、聲音、動畫和文字等多方面功能，使學(xué)生受到多種感官的刺激，幫助學(xué)生理解和掌握復(fù)雜的儀器構(gòu)造。3．2“分析化學(xué)”數(shù)字化教材既要加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容。數(shù)字化，還要不斷完善數(shù)字化教學(xué)資源現(xiàn)在以教為主的教育模式逐漸向“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的方向發(fā)展，大學(xué)教育由側(cè)重于知識傳承發(fā)展為要求大學(xué)生在知識、素養(yǎng)、能力等方面全面發(fā)展，信息技術(shù)的發(fā)展深刻地改變著我們的生活和學(xué)習(xí)。［5］2019年入校的大學(xué)生已多數(shù)為2000年后出生的群體，媒體稱之為“互聯(lián)網(wǎng)原住民”，信息技術(shù)已深刻滲透入他們的學(xué)習(xí)過程中。各高校已在積極進(jìn)行校園信息化建設(shè)，加強(qiáng)數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)。“分析化學(xué)”數(shù)字化教材可以數(shù)字化的形式在高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺呈現(xiàn)，可有效保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，學(xué)生可通過手機(jī)、計(jì)算機(jī)、iPad閱讀，應(yīng)具有以下教學(xué)資源:［6］(1)為教師教學(xué)提供服務(wù)的素材資源庫，如教學(xué)內(nèi)容、微課、分析方法的教學(xué)案例及視頻等;為學(xué)生學(xué)習(xí)提供服務(wù)的知識、技能資源庫，如PPT資源，微課、慕課、知識拓展、分析科學(xué)前沿介紹、習(xí)題講解視頻等。(2)供學(xué)生自我測評的能力訓(xùn)練題庫。實(shí)現(xiàn)過程化的考核方式是提升教學(xué)質(zhì)量的重要變革手段，因此，可在每一知識模塊設(shè)置配套的預(yù)習(xí)測試、在線作業(yè)、復(fù)習(xí)題和測試題，方便學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)過程化考核、掌握教材內(nèi)容的重要途徑。(3)學(xué)生互動、師生互動的交流平臺。在“分析化學(xué)”教材的數(shù)字化資源中，師生互動交流也是必不可少的內(nèi)容，師生可以在討論區(qū)充分討論和交流，教師適時(shí)地提出討論話題，學(xué)生進(jìn)行自由討論。例如，在單一金屬離子滴定適宜pH范圍內(nèi)容中，可添加師生交流互動，教師提出問題:Zn2+滴定的適宜pH范圍怎么計(jì)算?Zn2+是否可在pH=10．00的氨性緩沖溶液中滴定?在每一知識模塊后，學(xué)生可以通過“師生交流”向教師咨詢疑難問題或與其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行討論，也可以通過交流“分析化學(xué)”最新科研動態(tài)，吸引學(xué)生參加課外科研實(shí)踐活動。3．3“分析化學(xué)”數(shù)字化教材需要重視學(xué)生人文素。質(zhì)培養(yǎng)和美學(xué)培養(yǎng)美國心理學(xué)家布魯納說:“學(xué)習(xí)的最好動力是對學(xué)習(xí)教材的興趣?！蹦壳拔覈鴩鴥?nèi)教材知識性、邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)程度非常好，但在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面做得還不夠。在“分析化學(xué)”數(shù)字化教材中重視人文素質(zhì)培養(yǎng)是學(xué)生全面科學(xué)素養(yǎng)的重要部分，提高受教育者的人文素養(yǎng)，可使人獲得理性的、情感的及審美的等多方面健全的發(fā)展，使人最終成為一個(gè)既能創(chuàng)造生活又能享受生活，既懂得尊重他人又善于實(shí)現(xiàn)自我的具有完美個(gè)性的人。［7］例如:在氧化還原滴定部分討論K2Cr2O7滴定鐵礦石中Fe含量內(nèi)容時(shí)，可引入Cr6+和Cr3+的處理方法及排放標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識;在酸堿滴定部分討論農(nóng)產(chǎn)品中N含量測定時(shí)，可介紹Kjeldahl與凱氏定氮法創(chuàng)立的化學(xué)史。在教材中引入人文文化，不僅可加強(qiáng)不同學(xué)科間知識的相互滲透與融合，又可使教材變得生動有趣，拓展學(xué)生的知識視野。德育啟迪人生，智育教人理智，美育陶冶人性。美學(xué)不斷滲入教材、日益綜合化，正是順應(yīng)了人類知識統(tǒng)一的大潮。圖文并茂，美觀大方的教材版面設(shè)計(jì)能夠更好激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，給讀者以美的熏陶，增強(qiáng)教材的可讀性。

4數(shù)字化教材建設(shè)中需注意的問題

“分析化學(xué)”數(shù)字化教材的編制應(yīng)圍繞本科生“分析化學(xué)”課程展開，以提高“分析化學(xué)”課程的教學(xué)質(zhì)量為核心。不僅要對基礎(chǔ)知識進(jìn)行綜合化統(tǒng)整，還需要跟蹤了解一線的前沿領(lǐng)域?qū)W科知識，將經(jīng)典的知識、實(shí)驗(yàn)用現(xiàn)代化方法重新演繹，將部分科研成果提煉成再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，作為教材內(nèi)容的編寫原則。［8］要應(yīng)用好“分析化學(xué)”數(shù)字化教材，首先要轉(zhuǎn)變教育理念，要做到課堂教學(xué)以學(xué)生為主體，使學(xué)生學(xué)習(xí)自主化，真正實(shí)現(xiàn)由單純傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)閭魇谂c探索相結(jié)合。［9］對于例題和習(xí)題的編寫，需要緊扣基礎(chǔ)知識。適當(dāng)?shù)睦}和習(xí)題、例題與習(xí)題的講解幫助學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的深入理解，每小節(jié)后還可設(shè)置測試單元，與高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對接后便于教師的過程化考核。對于“分析化學(xué)”歷史上有影響的歷史名人、重大事件等，可以摘要性地附于每章文后，以增強(qiáng)教材的可讀性和趣味性。［10］

參考文獻(xiàn):

［1］武漢大學(xué)．分析化學(xué):第六版［M］．北京:高等教育出版社，2016．

［2］王志魁．化工原理:第五版［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2018．

［3］王斌．關(guān)于高校數(shù)字化教材建設(shè)的思考［J］．武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，34(3):73－77．

［4］方明建，鄭旭煦．應(yīng)用化學(xué)專業(yè)化學(xué)分析課程的改革與實(shí)踐［J］．大學(xué)化學(xué)，2004，19(3):24－26

［5］趙誠．大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)字化教材建設(shè)及其應(yīng)用的思考［J］．中國教育信息化，2014(20):56－57．

［6］王英芳．關(guān)于高校數(shù)字化教材建設(shè)的思考［J］．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014(16):117．

［7］李輝，方能虎，陳虹錦．國內(nèi)分析化學(xué)教材改革方向［J］．中國大學(xué)教學(xué)，2005(4):55－56．

［8］柯從玉，孫嫵娟，鄭莉，等．高等分析化學(xué)課程教學(xué)探索與實(shí)踐［J］．大學(xué)化學(xué)，2012，27(1):34－38

［9］吳守國，江萬權(quán)，邵利民，等．試論大學(xué)理科分析化學(xué)教材建設(shè)［J］．大學(xué)化學(xué)，2013，28(1):5－10．

［10］付春江，陳琪琳，鮑浩波，等．我國高等學(xué)校分析化學(xué)教材建設(shè)研究［J］．化學(xué)教育，2014(10):11－16．

作者:年芳 徐玉梅 李莉 魏薇 單位:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院