分析化学课堂中逆向案例法教学的实践

　　分析化学是科学技术的眼睛。分析化学是化学学科的一个重要分支，以定量分析为重点，注重应用，是实践性较强的一门学科。分析化学课程是化学工程与工艺等化学类专业的必修学科基础课程，在工科人才的培养中起着重要作用。[1]

　　分析化学的传统教学模式一般是以教师为主导，课堂上教师主动传授知识，学生被动学习和吸收。在这种教学模式下，有的学生甚至会囫囵吞枣，死记硬背书本和讲义来应付考试。这必然会影响学生的学习兴趣及开阔视野、思维活跃等创新性思维能力的锻炼。教学法研究的制高点和难点集中在一个问题上，即教学活动中采用什么样的教学方法能使教师与学生的积极性同时达到最大化，从而获得良好的教学效果。

　　所谓逆向案例教学法，是指在开始上课时，教师选择案例或问题并展示给学生，再以学生为主导，从分析化学基础理论角度来介绍、分析此案例或问题的原理、知识与解决方法等，整个教学过程紧紧围绕该案例展开。学生先对实例或问题进行讨论，激发学习兴趣，发掘分析实例或问题中所隐含的、潜在的分析化学原理，在对实例或问题进行充分讨论后，提出分析化学原理或知识，然后对相关的分析化学理论进行学习。教师通过案例教学来逆向导出分析化学理论，引导学生学习分析化学相关原理，应用分析化学相关知识讨论、探索分析实例或问题的解决方法。[2-4]

　　随着国内改革与对外开放的深入，当代大学生在思维方式、生活方式、价值观念和心理状态上呈现出许多新的变化。因此，分析化学课程教学组对化学化工类专业分析化学的教学进行了尝试性的改革，选取2013级学生中的一个教学班级实施逆向案例法教学，并与传统教学法做对比，以期帮助学生较好地学习这门课程。

　　一、研究对象与方法

　　（一）研究对象的选取

　　我们采用便利取样法，[3]选取我校化学化工类专业2013级教学一班、二班两个班的学生作为试验对象，共166名，年龄在18~19岁。教学一班81名同学为试验组，教学二班85名同学作为对照组。两组学生的年龄、基础文化和已学课程成绩比较显示，统计学上无显着性意义差异（P>0.05）。

　　（二）具体的研究方法

　　1.教学方法

　　试验组采用逆向案例教学法施教。教学过程如下（以红外吸收光谱法为例）：[2]

　　（1）教师先讲一个故事，引发学生兴趣。如2006年4月下旬，某药厂生产的亮菌甲素注射液导致多名患者因肾衰竭而死亡。事故调查结果显示，问题出现在生产中误把二甘醇当作丙二醇。丙二醇是一种药用溶剂，而二甘醇则是工业用溶剂，有很强的毒性。如何区别丙二醇和二甘醇呢？中国药典2005版上规定用红外光谱来鉴定丙二醇。此外，药典上还有许多需要用红外光谱区分的物质。

　　（2）学生对教科书上的相关内容进行预习，并回答下列相关问题：什么是红外光谱？红外光谱是怎样产生的？红外光谱在药物的合成、提取分离、有效成分的分析中有什么作用？如何利用红外光谱对物质进行定性、定量和结构分析？答案以作业的形式上交。

　　（3）课堂教学中教师首先集中讲授红外吸收光谱法的相关知识，然后结合动画和录像等现代化教学手段，选择丙二醇、二甘醇等典型物质的红外光谱图进行结构上的详细比较分析，总结具体逆向案例的分析要点及诀窍，最后对照二甘醇和丙二醇的红外光谱图进行具体讲解。由于两者分子结构中都有一个-OH,则在~3400cm-1处均有一宽峰，1080cm-1处有vC-O峰；由于二甘醇中有-O-基团，而丙二醇中没有，所以二甘醇图中1150cm-1处有vasC-O-C峰，它是区别丙二醇和二甘醇的特征峰。

　　（4）学生按每组6~8人分组并进行讨论。设计的问题有：为什么双原子分子只有一个基频峰，而多原子分子则有多个基频峰？基频峰的数目与哪些因素有关？分子的振动形式有哪些？红外光谱可否用于同分异构体的鉴别？正癸烷与正癸烯-1的红外光谱对比？正癸烷与正癸腈的红外光谱对比？甲苯、邻二甲苯、间二甲苯及对二甲苯的红外光谱图对比？等等。教师对学生的课堂讨论和发言进行及时的纠正与点评。

　　（5）学生完成实际案例分析，以达到用新学分析化学理论来指导实践的目的。如经元素分析可知，某化合物是由C、H组成，C占85.7%,相对分子量为98.1,沸点为93.6℃，结合红外光谱图解析，判断该化合物的结构。分析化学课程教学二班作为对照组，同时采用传统教学法进行教学（讲授法）。

　　2.教学效果综合评价

　　我们从两个方面对逆向案例教学法的应用效果进行综合评价。

　　（1）学生期中和期末考试。我们让使用逆向案例教学法和传统教学法的学生同时进行期中和期末考试，使用同一张试卷，两组学生在同一时间段内完成答题。试卷满分为100分，包括填空 题、选 择 题、应 用 简 答 题 和 计 算 题 四 种题型。

　　（2）设计调查问卷。我们发放了自行设计的调查问卷，了解学生对逆向案例教学方式的感受或认同程度。