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摘要:儀器分析實訓教學是食品藥品高職院校的儀器分析課程的重要組成部分。為提高儀器分析實訓教學質量,根據儀器分析實訓教學特點和面臨的問題,對儀器分析實訓教學作了一定的改革探索。通過購買適合實訓的精密分析儀器,實行“點線面”教學方式,及時更新實訓項目,搞活實訓課堂,提高了學生對儀器分析實訓參與度和積極性。
關鍵詞:儀器分析;實訓教學;教學改革
儀器分析是分析化學的重要組成部分,是以物質的物理和物理化學性質為基礎建立起來的一種分析方法,是研究運用現代科學理論和實驗技術分離、識別與測定物質的組成、種類、成分與含量及其化學形態的科學[1]。儀器分析課程體系匯集了多學科的最新理論知識和最新研究成果,理論深、教學內容涉及面廣,實踐性強、更新快、難度大,需要結合專門的儀器分析實訓進行教學[2]。實訓教學是高職業院校培養應用型人才的重要環節[3],儀器分析實訓教學應與時俱進,不斷地提高教學質量,全面的提高學生的綜合素質,為國家培養創新型實用性儀器分析人才[4]。但儀器分析理論課程具有內容繁多,知識點散,抽象難懂,容易混淆[5],導致學生對儀器分析的實訓課程產生畏懼感,對實訓課興趣不高,影響整個儀器分析實訓教學質量,成為制約食品、藥品、化工領域高技能人才培養的不利因素。因此提高儀器分析實訓教學質量十分重要。
1儀器分析實驗教學現狀
儀器分析是一門實踐性很強的學科,儀器分析實驗教學是儀器分析課程的重要組成部分,是學生了解各種精密分析儀器結構、熟悉各種精密分析儀器的操作方法、懂得各種精密分析儀器的原理、理解課堂上所學理論知識的重要途徑[6]。高職院校儀器分析實訓教學目的是使學生了解和熟悉一些現代化大型精密分析儀器的使用方法,培養學生嚴謹的科學作風和良好的動手能力,并且通過儀器分析實訓教程使學生掌握精密分析儀器的操作技能,為學生后續專業課程的學習及進入社會的實踐應用打下牢固的實踐基礎。但現各高職院校,儀器分析實訓教學存在不少問題和困難。首先是受困于經費不足,精密分析儀器單價普遍較高的局面,各高職院校基本都面臨學生數量多,精密分析儀器數量較少的困局,很多儀器分析實訓項目只能以老師示教的方式的展開,學生無法接觸的精密儀器。其次儀器分析理論知識抽象難懂,而且精密儀器價值高,易損壞,導致學生對儀器分析實訓產生一定的距離感,學生親手操作儀器的欲望不強[7]。再次因有些儀器分析的實訓項目不能緊跟時代潮流,不接地氣,上實訓時學生無法與實訓內容產生共鳴,學生參與感不強。針對上述問題和困難,我們課題組在儀器分析實訓教學相應的改革探索,以提高儀器分析實訓教學質量。
2儀器分析實訓教學改革探索
2.1“必需、夠用”即可,不追求過分“高精尖”
“必需、夠用”是高等職業教育的原則。這原則同樣適用于像我們這樣食品藥品高職院校儀器分析實訓教學項目和實訓教學所需精密分析儀器的采購。我們高職院校的畢業生出去做研究性工作較少,做日常性、檢驗性的工作較多。所以我們開設的實訓項目不會像研究型本科院校的那樣開設研究性、探索性的實驗項目,我們更多開設現有成熟的檢驗性的實訓項目,以使學生更快、更好的適應將來職業工作的實際需求。在實際教學工作中,我們將參考藥檢所或質檢所的常規檢驗項目,結合我們現有的儀器和實訓條件,設計相應的實訓項目,例如對乙酰氨基酚片溶出度的測定、吡拉西坦片含量的測定、飲料中糖精鈉的測定等。在精密分析儀器采購方面,我們仿照質檢所、藥檢所等檢測機構儀器配制,采購現有國家檢測標準或藥典標準所需的精密分析儀器。例如,我們這些年采購了pH計、水分測定儀、紫外分光光度計、熒光分光光度計、紅外光譜儀、原子吸收分光光度計、電感耦合等離子發射光譜儀、高效液相色譜、氣相色譜儀、氣-質聯用儀、離子色譜儀等一些常用、維護成本低的精密分析儀器。對于液-質聯用儀、核磁共振儀、透射電鏡等價格高昂,運行成本較高,維護成本高昂,主要應用于研究的“高精尖”精密分析儀器我們在采購計劃上基本不作考慮。這樣我們可以減少不必要的儀器購買和維護方面的支出,增加相關儀器的數量,從而提高儀器與學生之間的比例,增加學生接觸相關精密儀器的機會,提高我們儀器分析實訓教學質量。
2.2“點線面”教學應用于儀器少的實訓項目
有些精密分析儀器因采購價格高,高職院校采購數量一般都較少。對于需要使用到這類精密分析儀器的實訓項目,我們在教學上一般采用“點線面”教學模式。“點線面”教學模式,就是通過非正式上課時間提前讓少數學生初步學習精密分析儀器基本操作。主要是利用學生勤工儉學的機制或以興趣小組的方式,挑選對精密儀器分析感興趣的學生,利用課余時間跟隨儀器分析教研室老師實習學習儀器操作和日常維護。個別學生的點式教學既能滿足對常規學習任務學有余力學生的強烈求知欲望,又可培養他們對精密分析儀器方面的興趣。讓學生掌握多種精密分析儀器的基本操作,可以培養他們的全面性,使他們將來更好地適應社會對儀器分析專業技術人才的要求。將點式教學成為輪換制,包括儀器的輪換和人員的輪換。讓不同的同學參與點式教學,熟悉不同分析儀器,形成“連點成線”的效果,可以讓更多的學生享受點式教學的好處,也利于他們相互學習相互促進,更多的學生成為他們同學當中的儀器操作方面的精英,避免點式教學變成少數人專利。總的來說就是讓盡量多的學生在正式上儀器分析實訓課之前有機會接觸這些精密分析儀器,加強線式教學的縱深寬度。面式教學,即教學計劃內的儀器分析實訓教學課。由于前面的點式教學和線式教學的成果,必然正面影響到精密分析儀器實訓課的教學,在正式的精密儀器分析的實訓教學中,我們應充分利用我們之前點式教學中培養的能獨立操作的儀器的學生,教師可考慮自己負責講解,由能具有獨立操作精密分析儀器能力的學生負責演示操作儀器,必要時教師可作相關的提示。“點線面”教學方式,通過非正式上課時間提前讓少數學生掌握精密分析儀器基本操作,讓這樣超前教學式變成輪換制,形成“連點成線”的效果,最終正面影響到精密分析儀器實訓教學課的面式教學,達到“織線成面”的效果[8]。從2010年開始,我學院實訓中心儀器分析教研室聯合藥物分析教研室開始在實訓教學中摸索“點線面”教學方式,取的良好的教學效果。
2.3搞活實訓課堂,提高項目對學生親和力
儀器分析理論知識抽象難懂,理論性強、難度大,有可能導致一部分學生對儀器分析實訓課程失去興趣,甚至放棄學習。因此我們應在實訓課程教學過程中應盡可能的應用現代教學手段,搞活實訓課堂,提高實訓項目對學生的親和力。我們可以用仿真軟件操作,讓學生提前感受分析儀器的基本操作和基本構造,減少學生對精密分析儀器的敬畏感,使學生在真正儀器分析實訓課操作分析儀器更順利。儀器分析仿真軟件通過計算機模擬精密分析儀器操作流程,使學生身臨其境地進行模擬操作,了解實訓過程,觀察實訓結果,在理論知識學習的基礎上,有針對性的熟悉和操作各種儀器設備[9]。學生可以利用課余時間獨立在仿真軟件上進行學習、操作,通過儀器分析仿真軟件能夠有效的加強對實訓所用的精密分析儀器的熟悉和對實訓操作的掌握,激發學習興趣,調動學習的積極性,為精密分析儀器的真實操作打下良好基礎[10]。在實訓課堂講解儀器的構造和原理時,也要盡量生動活潑,例如精密儀器的構造和原理可以結合動畫和構造流程圖講解比純文字講解更能讓學生接受,而儀器的動畫和構造流程圖這些資源,在網上不算是稀缺,甚至有些精密分析儀器配帶的光盤本身就附帶非常適合實訓教學的動畫資源和流程圖。在實訓教學過程中,我們應避免讓學生對精密分析儀器的“進樣式”使用,盡量讓學生參與樣品前處理,精密分析儀器的準備,精密分析儀器參數的設置、平衡、進樣、關機、結果分析等整個實訓流程,讓實訓教學內容與實際工作相一致。
2.4緊跟時代變化,及時更新實訓項目
儀器分析實訓教學是儀器分析課程中最的教學實踐環節,儀器分析實訓課程的內容合適與否,直接影響到最終的教學質量。實訓項目內容陳舊落后,是我們以前在儀器分析實訓教學中面臨的一個問題之一。隨著人民生活質量的提高,制訂越來越多的標準,各種標準越來越嚴格,特別特別是食品、藥品、化妝品等與民眾直接相關物質。而且這些物質的質量標準會隨著社會的發展、技術的提高而不斷的更新。例如藥典每5年會出一個新版本,里面的部分藥物的檢測方法會有所改變。食品和化妝品的國標也會不定期的更新,檢測方法和使用的分析儀器都出現變化。因此我們的儀器分析實訓內容也應緊跟時代,根據新國標、藥典的新版本相應增加新技術新方法的實訓內容,盡量聯系實際,選擇與生活緊密相關、與社會熱點相結合的實驗內容,不斷提高實驗教學水平,提高學生學習的積極性,培養解決問題的能力[11]。例如我們以前用氣相色譜法使用填充柱測白酒里面的乙酸乙酯含量,現在我們的實訓項目更改為是氣相色譜法使用毛細管柱測白酒中的乙酸乙酯的含量;兩三年前因塑化劑事件,我們在食品專業和化妝品專業相應增加了塑化劑檢測的實訓項目;由于國家對中藥重金屬污染問題的重視,我們根據中國藥典在藥學專業相應增加了原子吸收法測定中藥材中重金屬含量的實訓項目。
3結語
合適的實訓內容和合理的教學手段,是提高儀器分析實訓教學質量的基礎。高職院校應根據實際需求采購“必需、夠用”相關精密分析儀器,設計相關實訓項目;同時根據高職學生特點,使用合理的教學手段和方法提高學生對儀器分析實訓的親和力,緊跟時代變化,及時更新實訓項目,提高學生參與實訓的積極性。儀器分析實訓教學改革的嘗試,不僅能夠培養學生的動手能力和專業素養,也提高了老師的教學能力。只有在教學實踐中不斷總結經驗、積極創新、調動學生學習的主動性和積極性、提高實訓教學質量,才能達到教學改革的目的[12]。食品藥品高職院校的儀器分析實訓教學改革探索是長期積累和實踐探索的過程,需要學校、老師和學生三方共同努力奮斗。
參考文獻
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作者:周偉明 劉浩 陳柳生 王如意 單位:廣東食品藥品職業學院