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第一篇:環(huán)境工程專業(yè)儀器分析課程教學(xué)改革的思考
【摘要】儀器分析是高等學(xué)校環(huán)境類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是具有多學(xué)科交叉的課程。文章根據(jù)該課程理論教學(xué)及實踐教學(xué)過程中遇到的問題,結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)學(xué)習(xí),從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和實驗內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法和手段及改進(jìn)考評成績?nèi)矫嫣岢隽藢υ撜n程教學(xué)模式改進(jìn)的思考及建議,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】儀器分析;教學(xué)實踐;課程改革
黨的“”報告中提到“像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境”、“保護(hù)生態(tài)環(huán)境就是保護(hù)未來”,證明我國對環(huán)境的保護(hù)力度還將繼續(xù)加大,對于高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)要緊跟“”指示,為我國環(huán)保事業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的中堅力量。由于大量的環(huán)境問題都是由污染源造成的,對污染源的化學(xué)性質(zhì)、毒性、含量等進(jìn)行分析非常必要,而將這些物質(zhì)進(jìn)行儀器分析是不可缺少的手段。因此,對于環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生來說,儀器分析課程十分重要,不僅能夠使學(xué)生學(xué)習(xí)到高精尖儀器的專業(yè)知識,還可以提高實踐能力,拓展視野。
1儀器分析課程教學(xué)過程中存在的問題
由于儀器分析課程的開課單位是湖北工業(yè)大學(xué)的一個獨(dú)立學(xué)院,針對的是該獨(dú)立學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生,該課程總共課時設(shè)置為32課時,其中理論24課時,實驗8課時。儀器分析課程涉及較多的內(nèi)容,如色譜分析、電化學(xué)分析、光譜分析、質(zhì)譜分析等,由于理論課課時所限,必須對課程內(nèi)容進(jìn)行精簡,并且該獨(dú)立學(xué)院沒有儀器分析課程的實驗室,實驗課程內(nèi)容的選擇也受到很多限制。因此,在該門課程教學(xué)中遇到了幾個問題:
(1)理論課只有24課時,要對授課內(nèi)容進(jìn)行篩選和精簡,教學(xué)計劃和教學(xué)大綱必須按照理論課時要求來安排和編寫,最終該課程的教學(xué)內(nèi)容確定為色譜分析(包括氣相色譜和高效液相色譜)、光譜分析(包括原子發(fā)射、原子吸收、紫外吸收光譜和紅外吸收光譜)。
(2)該課程涉及的學(xué)科較多,屬于交叉學(xué)科,涉及到無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工原理等學(xué)科的知識,學(xué)生很難把這幾門學(xué)科的內(nèi)容融會貫通,因此教學(xué)過程中學(xué)生會出現(xiàn)聽不懂的情況,影響學(xué)生對知識的接受。對于有些學(xué)生來說,學(xué)習(xí)內(nèi)容較為枯燥,學(xué)習(xí)積極性不高,聽不懂了就干脆不聽課了。
(3)教材涉及一些公式,理論性較強(qiáng),范圍廣。采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式的話,學(xué)生學(xué)習(xí)起來較為困難,而且知識點較多,需要形成系統(tǒng)的知識體系,否則很難掌握。儀器分析的實踐內(nèi)容較多,需要理論結(jié)合實際,如果單純的理論教學(xué),學(xué)生很難直觀的掌握理解。此外,實際操作能力不足,很難達(dá)到工作用人單位的要求。
(4)儀器分析的開課學(xué)期和其先修課程開課學(xué)期重疊了,導(dǎo)致學(xué)生缺乏部分先修知識,影響教師教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。
(5)實驗課程受限。由于該獨(dú)立學(xué)院沒有儀器分析本科生實驗室,缺乏實驗儀器和場地,需要向?qū)W校本部借用實驗室來開展實驗,因此實驗課程的時間和內(nèi)容需要跟學(xué)校本部的儀器分析實驗室進(jìn)行協(xié)商,需要遵從校本部儀器分析實驗室已經(jīng)開展的實驗內(nèi)容,自主選擇的余地很小。而且大型儀器較少,學(xué)生人數(shù)較多,實驗過程中需要分組,很難保證每個學(xué)生都能實際操作,有些學(xué)生實驗課上就是在抄寫實驗報告,反正有同組的其他學(xué)生做實驗,自己根本就沒有動手,對儀器工作原理根本就沒有領(lǐng)會。
(6)該課程的考核方式是期末開卷考試,由于課程涉及的理論知識點較多,開卷考試的本意是希望學(xué)生不要只死記硬背,而是能夠靈活運(yùn)用并充分理解。有些學(xué)生覺得開卷考試比較簡單,考試的時候可以看書,很多東西都不用去記憶,也就不好好復(fù)習(xí)了,只要把書上能找到答案的題做完卷面及格就行了,至于考查能力的綜合題就置之不理。這樣的考核結(jié)果并不是教師希望看到的,無法達(dá)到提高學(xué)生的綜合能力的目的,將來走上工作崗位,也很難達(dá)到用人單位的要求。因此,本文針對目前儀器分析教學(xué)過程中遇到的具體問題,運(yùn)用經(jīng)驗總結(jié)法和文獻(xiàn)資料調(diào)研法,從教學(xué)內(nèi)容和實驗內(nèi)容、教學(xué)方法和手段及考評成績體系對儀器分析課程改革進(jìn)行探討,提高教學(xué)質(zhì)量。
2對現(xiàn)有問題的改革措施
2.1優(yōu)化理論教學(xué)和實驗教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)知識的可接受性
在教學(xué)內(nèi)容方面,根據(jù)學(xué)院安排的課時合理的選擇授課內(nèi)容,并且要保證主干教學(xué)內(nèi)容完整性和合理性。摒棄照本宣科的傳統(tǒng)教學(xué)方式,對具體教學(xué)內(nèi)容要理論聯(lián)系實際,并且適時提出問題,引出相關(guān)知識的講解,讓學(xué)生在老師的引導(dǎo)下,參與問題的回答及思考,激發(fā)學(xué)生的興趣。根據(jù)資料的查閱和對其他專業(yè)儀器分析課程內(nèi)容的調(diào)查,課程主要講述儀器分析理論知識中非常重要的兩大系統(tǒng)內(nèi)容,即色譜法和光譜法,確定內(nèi)容后將全課程分為“儀器分析緒論”、“氣相色譜分析”、“高效液相色譜分析”、“原子發(fā)射光譜分析”、“原子吸收光譜分析”、“紫外吸收光譜分析”、“紅外吸收光譜分析”七個專題進(jìn)行教學(xué)。在緒論中為學(xué)生講述儀器分析發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域、分析儀器類型與性能指標(biāo),并說明儀器分析在環(huán)境、生物、醫(yī)學(xué)、化工等領(lǐng)域的運(yùn)用及重要性,課堂舉例內(nèi)容可接近日常生活所接觸到事項,比如,詢問學(xué)生是否去醫(yī)院拍過胸片、是否做過CT和核磁共振等,這些接地氣的問題學(xué)生一般很有興趣,此時再給他們解釋這些醫(yī)學(xué)檢查其實就是屬于儀器分析的范疇,順勢講解分析儀器的組成部分和各自的功能作用,這樣的講授內(nèi)容學(xué)生接受起來就比較容易,而且一門課學(xué)生有沒有興趣繼續(xù)聽下去,第一次課的緒論內(nèi)容非常重要,能起到拋磚引玉的作用。
在每一個專題章節(jié)的教學(xué)中,需要考慮到教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和規(guī)律性,比如在色譜法教學(xué)專題先用色譜法的發(fā)現(xiàn)過程的小故事引入,從色譜法的原理,到色譜法的發(fā)展歷程,再到氣相色譜和高效液相色譜的異同點,讓學(xué)生充分理解色譜法的原理及應(yīng)用。根據(jù)該課程理論知識劃分為色譜法和光譜法,因此實驗內(nèi)容要緊跟理論課程并且要根據(jù)環(huán)境工程的專業(yè)需求,在僅有的8課時實驗中盡量選擇適合的內(nèi)容,因此兩次實驗內(nèi)容定為高效液相色譜實驗和原子吸收實驗,因為高效液相色譜應(yīng)用要比氣相更為廣泛,可檢測分離多種有機(jī)物,原子吸收則可以檢測土壤、水體、食品藥品中的重金屬,十分契合環(huán)境專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。對于獨(dú)立學(xué)院缺乏大型分析儀器和實驗室的情況,除了需要學(xué)院投入資金加強(qiáng)實驗室硬件建設(shè)之外,還可以與學(xué)校本部協(xié)商,借助校本部硬件條件較好的實驗室,合理有序的安排實驗課。另外儀器少、人數(shù)多的情況會造成學(xué)生不愿意動手,有懈怠情緒,因此為了增加學(xué)生的動手機(jī)會,提高實驗教學(xué)效果,就需要合理地分配每組實驗人數(shù),每組三人,避免每組人數(shù)過多導(dǎo)致有些學(xué)生逃避實驗。每個實驗課每組輪流進(jìn)行,三人必須同時到儀器前進(jìn)行操作,實驗過程中簡單復(fù)述該儀器的實驗原理及操作步驟,讓學(xué)生充分了解儀器的組成及原理,在做完實驗后能夠融會貫通,將理論課與實踐結(jié)合起來,加強(qiáng)學(xué)生的動手能力,提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。
2.2豐富的教學(xué)方法,實現(xiàn)課堂形式的靈活和多樣
目前多媒體教學(xué)已經(jīng)是大學(xué)課堂中不可或缺的教學(xué)輔助手段,儀器分析課程中涉及多種儀器的組成、工作原理和操作流程,因此,在教學(xué)過中,可用圖片、視頻等多媒體手段幫助學(xué)生形成直觀的印象,有利于學(xué)生理解相關(guān)的儀器構(gòu)造和工作原理。課堂講授中要擯棄填鴨式教學(xué)方式,要基礎(chǔ)知識講授和實際例子相結(jié)合,并提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考。采取靈活的教學(xué)手段豐富課堂,提高教學(xué)效率,使課堂內(nèi)容形象化。由于儀器分析課程涉及較多的基礎(chǔ)理論,通常不好理解,直接照本宣科的話,學(xué)生理解困難,例如色譜法中的塔板理論,非常的抽象,此時找一些形象的例子作為比喻可幫助學(xué)生理解,可以把色譜法的原理比喻成很多人賽跑,跑得快的就先從柱子里出來,慢的后出來,此時就形象許多,學(xué)生會形成具體的想象,此時再解釋為什么有的出來的快,什么原因造成的,學(xué)生就非常容易理解了。為了避免課堂上學(xué)生聽課出現(xiàn)疲勞,要避免千篇一律的講課方式,要充分調(diào)動學(xué)生的熱情和積極性,要使用靈活的授課方式,增加課堂的趣味性,讓學(xué)生感興趣,覺得儀器分析是一門非常實用且有意思的課程。比如課堂講授時可以引入熱點事件做例子,如運(yùn)動員興奮劑的檢測,還有毒大米中金屬鎘超標(biāo)、毒膠囊事件等,重金屬是食品藥品的必檢項目,可用原子吸收光譜分析來檢測,順便強(qiáng)調(diào)原子吸收的原理,加強(qiáng)學(xué)生對該知識點的記憶和理解。比如真假酒怎么辨別,此時引入高效液相色譜的相關(guān)知識,學(xué)生的接受度高的多,這樣用實例引入知識點的方式比直接講理論知識學(xué)生被動地接受課堂效果要好。每一章節(jié)課程結(jié)束后要對課后習(xí)題進(jìn)行提問,讓學(xué)生加深本章學(xué)習(xí)內(nèi)容,鞏固知識,對于較難的題目要詳細(xì)的講解,還可在課后題的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展,讓學(xué)生充分了解儀器分析在環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用,將理論課程與實際應(yīng)用結(jié)合起來。
2.3改革綜合考評方式,提高學(xué)生的綜合能力
綜合考評是檢驗學(xué)習(xí)質(zhì)量和效果的重要手段,儀器分析課程需要對基礎(chǔ)原理的理解,不能死記硬背,因此需要建立多元化的考核體系,能全面考察學(xué)生對課程的掌握和運(yùn)用。前期儀器分析主要采用開卷考試,從前期的考評成績來看卷面考試及格率較高,卷面成績占總成績的70%,實驗成績和平時成績只占30%,因此總評成績的評價并沒有充分考慮實踐環(huán)節(jié),沒有達(dá)到對學(xué)生綜合素質(zhì)的全面考察。為了增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力及創(chuàng)新能力,需將到課率、課堂提問、實驗成績、平時作業(yè)、卷面成績作為綜合考評成績,降低卷面成績所占的比重,構(gòu)建多元化的考評系統(tǒng),全面的對學(xué)生理論知識和實踐能力進(jìn)行考察,達(dá)到提升教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。
3結(jié)束語
儀器分析是一門理論知識和實踐并重的課程,需要夯實理論基礎(chǔ),突出實踐環(huán)節(jié)和應(yīng)用能力,這些都依賴于新的教學(xué)實踐和課程改革的構(gòu)建。優(yōu)化理論教學(xué)和實驗教學(xué)內(nèi)容是課程改革的基礎(chǔ),教學(xué)方法的改革是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,擺脫枯燥的講授方式,實現(xiàn)理論和實踐并重的教學(xué)目的,是課程改革的核心,綜合考評方式的改革是完成課程改革的保障。因此,儀器分析教學(xué)實踐從優(yōu)化理論教學(xué)和實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、綜合考評方式等方面入手,從而在教學(xué)過程中取得更好的效果,培養(yǎng)出適應(yīng)社會需要的卓越人才,為我國的環(huán)保事業(yè)添磚加瓦。
【參考文獻(xiàn)】
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作者:岳曉麗 單位:湖北工業(yè)大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院
第二篇:儀器分析實踐教學(xué)改革方案分析
摘要:儀器分析是一門實用性極強(qiáng)的課程,是化學(xué)化工、環(huán)境、食品、材料等從業(yè)人員必備的一項技能,是解決生產(chǎn)、研發(fā)環(huán)節(jié)的必要工具。因此,針對本科教學(xué)中儀器分析存在的問題,作者根據(jù)自身的工作和授課經(jīng)驗,從教學(xué)內(nèi)容、考核體系等方面進(jìn)行了改革和實踐,取得了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:儀器分析;實踐教學(xué);改革
儀器分析實驗是化學(xué)、化工、材料、食品等相關(guān)專業(yè)本科生開設(shè)的主要課程之一,主要是利用一些先進(jìn)和特殊的儀器設(shè)備,通過測量物質(zhì)或體系的形貌、組成等參數(shù)來確定物質(zhì)的化學(xué)組成、含量,是一門實用性較強(qiáng)的課程[1-4]。主要任務(wù)是通過各種儀器的使用,使學(xué)生進(jìn)一步理解各種分析儀器的原理、儀器結(jié)構(gòu)、測試范圍等。通過各種儀器分析實驗,使學(xué)生進(jìn)一步理解課堂所學(xué)的理論知識,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力,為學(xué)生繼續(xù)深造或從事化工等相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)、開發(fā)和研究奠定良好的科學(xué)基礎(chǔ)[5-7]。但就筆者近幾年在儀器分析實踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對儀器分析的重要性認(rèn)識不夠,理論學(xué)的不夠扎實,動手操作機(jī)會偏少,因此從以下幾個方面提出一種儀器分析實驗改革方案。儀器分析與常規(guī)的化學(xué)分析不一樣,主要以精密儀器為主,儀器較貴,對操作者的要求較高,而且許多高校面臨著儀器少、學(xué)生多、儀器運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、學(xué)生操作生疏易損傷儀器等。為了盡量減小上述問題的出現(xiàn),因此許多高校不允許學(xué)生親自操作,均采取演示實驗的形式,為了解決上述問題,我們采取以下的教學(xué)管理措施。
1開放實驗室、鼓勵學(xué)生親自操作
由于實驗室部分大型儀器的配備數(shù)量較少,學(xué)生在實驗課堂上不能完全熟練掌握儀器的操作,因此根據(jù)學(xué)生的興趣愛好,學(xué)生自己選擇感興趣的儀器,教師采取先一講解、二觀看、三操作的模式來提高學(xué)生的動手操作能力,這樣不但提高了學(xué)生對儀器的認(rèn)識和使用,同時由于采取了逐級深入的模式,保證了儀器的正常使用,降低了儀器的故障率[7-8]。
2根據(jù)就業(yè)取向進(jìn)行精準(zhǔn)選課
為了提高教學(xué)效果和實驗的操作技能,我們采取三人制小組授課,根據(jù)學(xué)生的就業(yè)取向采取自由組合的方式,合理安排實驗人數(shù),實行小班化教學(xué),每班三人,不用所有儀器都接觸到,可以根據(jù)將來的就業(yè)取向和興趣愛好,選擇3~5種儀器進(jìn)行精準(zhǔn)學(xué)習(xí)。比如,某個小組將來的就業(yè)取向是藥廠,那我們可以引導(dǎo)學(xué)生選擇高效液相色譜、氣相色譜、紅外光譜、紫外光譜四種儀器作為重點學(xué)習(xí),講授藥廠化驗室常用儀器的使用方法及工作范圍。再比如某小組的就業(yè)意向是冶煉廠,那么我們可以引導(dǎo)學(xué)生選擇:原子吸收、電感耦合等離子體發(fā)射光譜、X射線衍射儀和熱分析四種儀器作為重點學(xué)習(xí)。所有儀器同時開機(jī),教師進(jìn)行集體講解,分別指導(dǎo),讓每個同學(xué)各盡其能,都有任務(wù),都有實際操作儀器的機(jī)會。這樣既提高了儀器的使用效率,同時也提高了學(xué)生的專項實驗技能,對就業(yè)和將來的工作崗位都是有實際意義的。
3串聯(lián)式授課
實驗課堂主要采取講授、演示、提問、思考和互動的方式進(jìn)行,老師在實驗講授過程應(yīng)盡量減少講解時間,將更多時間留給學(xué)生了解儀器構(gòu)造、應(yīng)用范圍、適合的體系。以提問的方式考察該儀器能和哪些儀器并用來解決實際的分析問題,進(jìn)而來提高學(xué)生對儀器的應(yīng)用范圍的拓展,比如在講授XRD在物相分析中的應(yīng)用時,我們可以帶著問題進(jìn)入課程,例如問學(xué)生元素分析和物相分析的區(qū)別和聯(lián)系是什么,哪些儀器用來做元素分析,哪些儀器用來做物相分析,物相分析的前提需要知道哪些背景。再比如講授高效液相色譜測定咖啡因的試驗中,我們可以比較和提出:高效液相色譜、氣相色譜、紫外光譜和紅外光譜的功能和適用范圍是什么,他們之間有什么聯(lián)系等,當(dāng)學(xué)生學(xué)完這四種儀器以后,自然會掌握他們的適用范圍和聯(lián)系,這樣會達(dá)到活靈活用、舉一反三的目的。
4針對實際應(yīng)用展開教學(xué)
針對化學(xué)、材料、環(huán)境工程等不同專業(yè)的學(xué)生,改革原有的實驗教材和實驗內(nèi)容,結(jié)合現(xiàn)實中的一些熱點問題,開展一些和材料鑒定、成分分析等相關(guān)的實驗,如利用X射線衍射、能譜儀綜合鑒定無機(jī)化合物,紅外光譜儀結(jié)合專業(yè)的檢索軟件對純的有機(jī)化合物進(jìn)行定性分析、高效液相色譜法測定藥物的有效成分、原子吸收光譜法測定寢室自來水里面的鐵含量等。針對各種類型的實際樣品,鼓勵學(xué)生親自查閱相關(guān)文獻(xiàn),擬定實驗方案并以小組的形式展開討論,最后跟指導(dǎo)教師探討實驗方案的可行性。讓學(xué)生參與到整個實驗過程中,一方面有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研態(tài)度和實事求是、團(tuán)結(jié)協(xié)作的科研精神,另一方面激發(fā)了學(xué)生的科研興趣,開拓了科研思路,提高了分析問題和解決問題的科研能力。使學(xué)生充分認(rèn)識到儀器分析在現(xiàn)實生活中的作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性[10-13]。
5調(diào)整考核方式
加強(qiáng)對儀器分析實驗課程的考核,考核內(nèi)容包括課前預(yù)習(xí)程度,實驗設(shè)計的可行性,是否獨(dú)立思考、數(shù)據(jù)的可靠性等幾個方面進(jìn)行考核。
6學(xué)校加大對儀器分析設(shè)備和實驗課的投入
應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)儀器分析設(shè)備的使用和投入,采取相應(yīng)的政策,提高儀器分析老師的積極性,提高大型儀器的利用率,使得更多學(xué)生受益。為調(diào)動和提高學(xué)生對儀器分析的興趣,結(jié)合儀器分析化學(xué)實驗課程的特點以及分析測試中心現(xiàn)有的實驗條件,我們在教學(xué)過程中采取了上述一系列改進(jìn)措施。總之,儀器分析是一門實踐性為主的課程,對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和解決問題的綜合能力具有重要作用,是應(yīng)用型學(xué)生成為高素質(zhì)人才的必要工具。
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作者:劉治剛1;高艷1;于世華2 單位:1.吉林化工學(xué)院,2.吉林化工學(xué)院
第三篇:儀器分析實驗教學(xué)的改革和創(chuàng)新
[摘要]針對儀器分析實驗教學(xué)的特點與現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)分析,結(jié)合教學(xué)實際情況,對教學(xué)實驗的內(nèi)容進(jìn)行改革,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。并在教學(xué)方法上進(jìn)行創(chuàng)新,引進(jìn)微課等新的教學(xué)模式,更好的輔助學(xué)生理解和掌握知識。
[關(guān)鍵詞]儀器分析;教學(xué)改革;教學(xué)創(chuàng)新
儀器分析是在分析化學(xué)的重大變革中發(fā)展起來的,與人們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活密切相關(guān),如食品中有毒物質(zhì)的檢測、藥品質(zhì)量監(jiān)控和環(huán)境污染分析等。儀器分析實驗則是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際及動手操作能力的重要途徑,對提高學(xué)生綜合素質(zhì)、增強(qiáng)學(xué)生科研能力、促進(jìn)現(xiàn)代化教學(xué)起到關(guān)鍵的作用。
1儀器分析實驗教學(xué)的特點與現(xiàn)狀
1.1儀器分析實驗教學(xué)的特點
儀器分析實驗是由許多分支學(xué)科組成的一個整體,涉及的知識范圍較廣,比如光學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)等,因此,該學(xué)科具有多學(xué)科交叉,知識、技術(shù)密集的特點。且儀器分析實驗的分析方法眾多,包含電導(dǎo)、光譜、色譜等,知識點零散,不易掌握。
1.2儀器分析實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
1.2.1實驗課與理論課存在時間差,不易學(xué)生直觀的理解和學(xué)習(xí)
由于教學(xué)課程的安排,儀器分析往往是先理論后實驗的教學(xué)模式,學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的時候,通過模擬演示實驗,在課堂上對所學(xué)習(xí)的儀器和方法有一定的初步了解,但由于實驗課與理論課存在著時間差,等實驗課開課的時候,學(xué)生已經(jīng)不能將所學(xué)的理論知識與實驗儀器相聯(lián)系,因此,學(xué)生普遍都是一臉茫然,不知所措的狀態(tài)。
1.2.2教材更新不及時,與實驗室配備的新型機(jī)器相脫節(jié)
隨著技術(shù)的發(fā)展,很多精密儀器也在不斷的改進(jìn),比如由手動進(jìn)樣改為自動進(jìn)樣、用工作站直接連接機(jī)器設(shè)置參數(shù)、用計算機(jī)直接擬合數(shù)據(jù)等,這些改變使得一些復(fù)雜的測試變的更為便捷。但目前教材的更新遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上新型儀器的更新速度,在教材中大篇幅講述的樣品處理方法或者儀器設(shè)置過程,在新型儀器上可能一個按鈕就搞定了。雖然工作原理相同,但學(xué)生在進(jìn)入實驗室操作時,通常都會覺得課堂上所學(xué)的知識與實際操作大相徑庭,不能很快的進(jìn)入實驗狀態(tài)。
1.2.3精密儀器設(shè)備價格昂貴,分組實驗?zāi)J綔p少學(xué)生動手機(jī)會
儀器分析實驗所配套的儀器多為大型精密儀器,由于精密儀器的價格昂貴,且對安裝條件的要求較嚴(yán)格,因此,受到場地和經(jīng)費(fèi)的限制,精密儀器設(shè)備相對較少,而學(xué)生又較多,因此采用6~7個學(xué)生為一組的分組實驗?zāi)J健T谟邢薜膶嶒炚n時內(nèi),無法滿足學(xué)生一人一機(jī)的實驗需求,動手操作機(jī)會大大減少,降低了學(xué)習(xí)效果。
1.2.4實驗場地配套不足,無法購置新儀器改善實驗條件
隨著高校的擴(kuò)招,開設(shè)儀器分析實驗課的班級越來越多,因此,原有配套的實驗場地明顯不足。但由于實驗場地的分配存在著審批難、程序多等問題,申請一間實驗室較為困難,精密儀器沒有地方安裝,因此,無法購置新儀器改善實驗條件來應(yīng)對日益增多的開課班級。
2儀器分析實驗教學(xué)的改革與創(chuàng)新
2.1儀器分析實驗教學(xué)內(nèi)容的改革
2.1.1認(rèn)真篩選實驗內(nèi)容,提高學(xué)生對實驗的興趣
儀器分析實驗的原理及分析方法較為抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的過程中就理解困難,對實驗操作更是望而生畏。因此,要認(rèn)真篩選實驗內(nèi)容,來提高學(xué)生的興趣。選擇的實驗內(nèi)容應(yīng)多與實際相結(jié)合,并告知學(xué)生該門實驗在工作和科研中的作用,用事實來調(diào)動起學(xué)生的積極性。如:在進(jìn)行氣相色譜實驗時,因?qū)W生本身對氣相色譜的概念較為模糊,單一的給學(xué)生講授其原理、操作方法及注意事項,那么學(xué)生理解和掌握的內(nèi)容可能不足一半。但如果結(jié)合裝修污染物、大氣污染物的檢測等實際案例進(jìn)行講授,學(xué)生的關(guān)注度和興趣就會提升,學(xué)習(xí)效率也會事半功倍。因此,在實驗內(nèi)容的選擇上,一定要認(rèn)真篩選,找準(zhǔn)切入點,與實際應(yīng)用相結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.1.2合理安排實驗順序,循序漸進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生掌握實驗內(nèi)容
儀器分析開設(shè)6個實驗內(nèi)容,其中包括電化學(xué)分析實驗2個、光譜實驗2個和色譜實驗2個,在安排實驗順序上,要按照由簡單到復(fù)雜,且每一類實驗不能交叉安排的原則進(jìn)行開設(shè)課程,循序漸進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生掌握實驗內(nèi)容。如果開設(shè)的實驗順序較為混亂,電化學(xué)、光譜和色譜交叉進(jìn)行,那么學(xué)生就不能針對每一類的2個實驗進(jìn)行系統(tǒng)的理解和比較,思路較為混亂,大大較低的學(xué)習(xí)效率。
2.2儀器分析實驗教學(xué)方法的創(chuàng)新
2.2.1將微課應(yīng)用于實驗教學(xué)中,讓學(xué)生更直觀、更生動的理解和掌握
微型視頻課程簡稱微課,是一種新型的教學(xué)模式,其核心是時長不超過15分鐘的微視頻,內(nèi)容圍繞著具體的知識點、具體的操作步驟及相關(guān)注意事項進(jìn)行有機(jī)的整合,包含的內(nèi)容多樣化,且影視圖像較書本上的文字更容易在學(xué)生的腦海中產(chǎn)生深刻的印象,能夠使學(xué)生更直觀、更生動的理解所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。在開設(shè)實驗課前,讓學(xué)生觀看微課視頻進(jìn)行預(yù)習(xí),如一遍沒聽懂,還可以反復(fù)播放。在上課時,老師只要進(jìn)行必要的講解,學(xué)生就能很快的理解,操作起來也得心應(yīng)手,大大提高了實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量。
2.2.2在實驗教學(xué)中加入實際的樣品標(biāo)本,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行案例分析
在實驗教學(xué)中只有將學(xué)到的知識應(yīng)用到實際中,讓學(xué)生體會到所學(xué)知識的價值,才能更好的調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。以“原子吸收分光光度計法測定水中的鈣、鎂”這個實驗為例,按照實驗流程,讓學(xué)生配置標(biāo)液、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并計算待測溶液的鈣鎂含量,這一系列步驟做完,學(xué)生可能只認(rèn)為自己完成了一次實驗,并沒有更深刻的印象。為了調(diào)動學(xué)生的積極性,我們讓學(xué)生自己準(zhǔn)備自來水樣品,水樣分別來自河源、韶關(guān)、汕頭、云浮等不同地方,在實驗中進(jìn)行樣品的檢測,并讓學(xué)生對不同地域的水質(zhì)進(jìn)行案例分析,出具結(jié)果分析報告,理論與實際相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的探索欲和創(chuàng)新力,真正做到“學(xué)以致用”。
3結(jié)論
隨著科技的發(fā)展,出現(xiàn)了許多新的測試方法和測試儀器,為了與時俱進(jìn),跟上新時代的步伐,儀器分析實驗教學(xué)的改革與創(chuàng)新迫在眉睫。我校根據(jù)自身的特點,在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行了改革,引進(jìn)新形式的教學(xué)模式以提高實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量,并采用理論與實際相結(jié)合方法,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)高水平人才做貢獻(xiàn)。
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作者:曾燕艷;王玥婷;梁志輝;葉領(lǐng)云 單位:東莞理工學(xué)院