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提升仪器分析教学效果刍议

2017-04-11李承勇吴晓萍卢虹玉聂芳红

山东化工 2017年13期
关键词:仪器教学内容实验

李承勇 ,吴晓萍,卢虹玉,聂芳红,廖 艳,周 俊,黄 和

(广东海洋大学 食品科技学院,广东 湛江 524088)

提升仪器分析教学效果刍议

李承勇 ,吴晓萍,卢虹玉,聂芳红,廖 艳,周 俊,黄 和

(广东海洋大学 食品科技学院,广东 湛江 524088)

仪器分析是理工科高等院校的重要专业骨干课之一,针对目前大多数仪器分析教学现状,以培养学生扎实专业知识和较强动手能力为目的,从教学内容、教学方法、教学手段、教学考核等多方面浅谈对本门课程进行教学改革。旨为调动和挖掘学生主动性和潜能,促进学生的综合素质全面发展,最终实现教学与科研相结合,进一步完善课程教学水平。

仪器分析;教学改革;综合素质

现代科学技术的不断发展、生产的需要和人民生活水平的提高对理工科毕业生的要求也不断提高,要求他们以较高的综合素质来面对日新月异的市场变化。在这种情况下,理工科毕业生要掌握足够的专业知识,牢固树立起终生学习的理念,努力提高自身的创造力,对科技新成果洞若观火,自如应对激烈的竞争。

1 从教学内容角度进行现代仪器分析教学改革

现代仪器分析这门课目的是使学生在学习期间掌握有关仪器分析中一些常用方法的基本原理、特点和应用,以便学生自己在将来参加科学研究或具体实践中能够熟悉的运用各种仪器解决问题。仪器分析法是以物理和化学及其信号强度为基础建立起来的一种分析方法,使用比较复杂和特殊的仪器。现代仪器分析源于分析化学,所以对于非分析化学专业的学生而言,现代仪器分析学科只是一门提供仪器原理和仪器实际应用的公共基础课,所以其学习内容应重在实际操作,教学内容应该主要抓住常用仪器的基本原理、特点、使用方法和应用,让学生对仪器整体能够熟练掌握和应用。教学内容并非一成不变,要从专业特点出发,选择合适的教学内容,使教学与千变万化的市场需求相匹配。如,新能源材料的研究风靡全球,这使得材料科学工程专业的教学,要增加光谱学分析[1];化学专业的教学,要倾向于检测方法及运用;而应用化学专业的教学,则应侧重于色谱分析[2]。这样一来,可以使学生掌握最前沿的专业知识,通过正确引导,既使学生了解到最新科技成果,也能学会具体的分析方法,达成教学的终极目标,即学以致用、知行合一。

目前,科技的发展速度令人咂舌,再加上计算机技术的有力支持,使分析仪器踏上了发展的快车道,融入了计算机时代[3]。特别是计算机与现代分析仪器的联用技术,充分利用化学计量学软件进行数据测量、统计和分析、谱图检索,对于分析仪器来说,可谓如虎添翼,功能和智能化程度均得到了提高,分析软件包发挥出至关重要的作用,学生能够轻而易举地获取谱图和数据,所以结合仪器设备的情况来看,社会对高科技人才的渴求已经达到了前所未有的程度。这就需要向传统教学模式发起挑战,及时补充实验内容,将新的仪器和方法引入课堂,为社会发展提供人才动力。

2 从教学方法角度进行现代仪器分析教学改革

仪器分析课最显著的特征是实践性较强,实验课会以验证性实验为主,在传统教学模式中,在教师耐心讲解实验原理、步骤和方法的基础上,反复强调注意问题,学生动手完成实验。可是高校的仪器配备情况并不尽人意,并不能最大程度的让每个学生亲身参与实验过程中去,导致大部分学生对实验课缺乏兴趣,积极性不够,对实验报告也是容易产生消极态度,草率对付。所以,为了突出现代仪器这门课程中实验部分的重要性,教学方法也应当要做出相应的调整。例如,可以采用探究式教学法,当代大学生心智成熟、个性张扬,他们具备一定的逻辑思维能力,喜欢探索和解决问题。结合学生的特点,教师可以引导学生发现问题,学生会兴趣盎然地运用之前的学习方法、翻阅文献资料,使问题得到最好解决。如,在大学生创新实验中,以老师为指导,学生全员参与实验设计过程,确定实验内容后,学生们摩拳擦掌,迫不及待地查阅文献资料,尝试设计实验方案,并结合小组讨论和老师指导意见确定最终方案,在实验中遇到问题了可以根据实验结果相关文献知道改善方案,最后独立完成实验结果并撰写实验报告,向大家展示实验成果。整个过程中,学生们可以自己发现问题并努力解决问题,提高了他们的学习积极性。

另外,规范学生的基本操作,强化实验技能是实验成功的先决条件,如果学生实验操作不规范,得到的实验数据就缺乏可信度。在仪器分析实验室中,最容易被学生忽略的便是司空见惯的移液管了,但各种问题频繁出现。移液管属于定量仪器,如果不能掌握正确的使用方法,就无法保证实验的准确无误。有的学生常常会右手执吸耳球,左手执移液管;也有的学生错误地使用中指和拇指压管口;也有的学生读数时,没有平视最下面的弯月牙。这些不当操作方法在学生中十分常见,这就需要加强规范,使学生以严谨的态度进行实验,正确使用仪器,树立起“量”的概念[4],使认识不再局限于定性实验的概念上,能以科学的目光来审视事物,取得由定性到定量的进步。

3 从教学手段上进行现代仪器分析教学改革

随着信息科技的高速发展,教学手段也趋向多元化,目前高校上课主要都是教师们以幻灯片的形式代替了以往繁多的板书。节约板书时间,提高教学效率。目前现代教学应用最多的是电子白板、计算机、幻灯片、互联网等科技手段。例如教师利用互联网,可以提前将准备好的教学内容相关习题课后共享给学生,使学生可以在进行针对性的学习;同时可以将课堂教学过程录制成视频,让学生在学习过程中出现的困惑提供及时的解惑途径;利用电子白板,不仅可以直接将课前准备的资料向学生进行展示[5],也可以直接引入实例针对性的更改学生易犯的错误,使课堂有效时间得以延长,减免了各个准备环节,从而使教学过程得到了时间的保障。以动画的模式展示仪器运行的原理、过程以帮助学生更好的理解教学内容。

4 从教学成绩评定进行现代仪器分析教学改革

目前,大部分高校仪器分析课程考核主要以理论课考试为主,实验课考试为辅的方式进行,这意味着对学生的评价更加客观、全面,降低了学生的考试压力,能够以平和、轻松的心态参加考试。为了最大可能克服这个问题,同样可以将考核方式更改为答辩的方式,由专业的老师作为答辩小组对学生答辩过程中提出问题,讨论问题。由答辩成绩和指导老师针对学生平时成绩综合评定学生综合素质。在整个过程中,学生不仅对实验方法有了充分的掌握,更有助于学生将自身理论知识结合到试验中去发现问题并解决问题,提高综合素质。

另一方面,传统高校仪器分析理论课考试评定模式主要是以闭卷考试为主,部分学生为了分数而学习,甚至会出现平日不努力、考前猛突击的现象,由于学生态度的不端正,使教师陷入尴尬的境地。因此,扭转学生观念、改革成绩评定方式势在必行。可以采取考试与考查结合的方式,也可以采取开卷与闭卷结合的方式,既能摸清学生的理论知识掌握情况,也能够把握学生的实践应用能力。开卷考试不要拘泥于形式,可以给学生充分的时间,让他们利用课余时间通过网络查找资料,也可以埋头于书海,或是依靠同学间的团结协作解决问题。通过解决问题,学生的仪器分析知识得以巩固,分析和处理问题的能力得以增强,与教学改革的宗旨相吻合。也可以将开放性试题抛给学生,如让学生选择恰当的分析法来检测物质的成分[6]等。这样的考题与传统试题相比,回答可以更加宽泛,能了解到学生的知识掌握和运用情况,使学生正视自己,找到优势与欠缺,并能及时调整学习目标与方向,主动进行综合实验,增加知识储备,努力提高自己的综合素质。一言蔽之,多元化的成绩检测方式给学生以耳目一新的感觉,使学生以饱满的热情投入到学习和实验活动中,顺理成章地提高了分析解决问题的能力。

5 结论

仪器分析这门课程的主要目的就是培养学生探索精神和实践能力,其主要前提就是要求学生具有扎实理论基础和较强动手能力,这也是本门课程的难点。因此从教学内容、教学方法、教学手段,教学考核等多角度对本门课程进行教学改革,是学生在学习过程中真正意义上将自身所学理论知识和实验研究相结合,使理论与实验相辅相成,综合提高各个方面素质,为以后毕业投身科技事业中打下坚实基础。

[1] 江 涛,吕巧飞,张维娜,等.粉末冶金技术在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论[J].人力资源管理,2014(4):182-183.

[2] 李 晶.任务驱动法在《应用化学专业实验》教学中的应用[J].山东化工,2015,44(17):129-130.

[3] 朱敬莉.现代计算机技术在化学中的应用研究进展[J].科研,2015(53):5-5.

[4] 史俊友,景年华.强化“量”的概念,提高分析化学实验教学质量[J].广州化工,2016(2):164-165.

[5] 赫晓瑞.基于电子白板的互动教学模式在初中数学教学中的应用研究[D].长春:东北师范大学,2012.

[6] 宫恩超.方案的构思及其方法教学设计—以方案分析部分为例[J].中国教育技术装备,2011(28):54-55.

(本文文献格式:李承勇 ,吴晓萍,卢虹玉,等.提升仪器分析教学效果刍议[J].山东化工,2017,46(13):130-131.)

Teaching Reform of Modern Instrumental Analysis

LiChengyong,WuXiaoping,LuHongyu,NieFanghong,LiaoYan,ZhouJun,HuangHe

(College of Food Science and Technology,Guangdong Ocean University,Zhanjiang 524088, China)

Instrument analysis is one of the key professional courses of colleges and universities. In view of the present situation of most instrumental analysis teaching methods,aiming at cultivating students' solid professional knowledge and strong practical ability,from teaching content,teaching method and teaching method,Teaching assessment and other aspects of the course on the teaching reform.It aims to mobilize and tap students 'initiative and potential,promote the comprehensive development of students' comprehensive quality,and finally realize the combination of teaching and scientific research,and further improve the teaching level.

instrumental analysis;teaching reform;comprehensive quality

2017-04-27

广东省研究生示范课程建设项目(2015SFKC36);广东海洋大学教育教学改革项目(XJG201409,XJG201427);广东海洋大学创新强校工程项目(GDOU2015040505)

李承勇(1985—),博士,副教授,硕士生导师,研究方向为纳米分析与食品安全检测。

G642

A

1008-021X(2017)13-0130-02

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