信息化技术在仪器分析教学中的应用

余雁 司文会 张兄武

摘要：本文从高职院校仪器分析课程教学存在的主要问题入手，以仪器分析课程中“液相色谱仪常见故障与维护”这一教学单元为例，分析了学情、教学目标及重难点，并借助多种教学手段来完成课程信息化教学的思路与设计策略。经过应用，其取得了较好效果，促进了高职院校专业课程教学改革，对其他课程也有一定的借鉴作用。

关键词：信息化教学；仪器分析；高职院校

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）11-0265-02

仪器分析课程是苏州农业职业技术学院食品营养与检测、食品生物技术和食品质量与安全监管等食品相关专业开设的一门专业课。随着近代新的仪器分析方法或技术的不断出现，仪器分析在食品行业中占有越来越重要的地位。因此，仪器分析课程是培养分析检测类专业技能型人才必不可少的一门专业课。课程采用国赛项目和国标为教学内容，着重培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力[1，2]。

一、教学设计和思路

（一）学情分析

本课程的授课对象为全日制2015级生物技术及应用（“3+2”专本连读）1班学生，通过之前的项目内容，他们已经具备了一定的基础。但就液相色谱仪而言，价格比较昂贵，学生使用的机会不多，更不用说针对仪器进行真实故障设置，让他们进行实际操作了。况且，这群学生缺乏独立判断的能力，不擅长把已学过的知识点用于分析和解决问题。

（二）教学目标确定

基于上述分析，确定了本次课程的知识目标、能力目标和素质目标。

以往在课堂上讲授相关知识和技能时，学生觉得很抽象并难以把握，与实际运用时有较大偏差。该课程主要有如下几个方面难以把握。

1.课程教学重点是根据色谱图或各部件运转情况进行分析，为维修提供依据，缩小检测范围，决定问题维修方向。

2.如何综合应用诊断分析法，最终分析诊断出故障原因及故障位置，并在力所能及的范围内解决问题，是本次课程的教学难点。

二、教学策略

为了解决教学重点和难点，我们和企业一同开发了一套液相色谱故障排除模拟仿真软件。除此以外，课程教学中采用课程平台、百度微盘、印象笔记等信息技术辅助教学。

三、教学过程

整个任务进行时，学生扮演着“液相工程师”这一角色。

1.前一次课程结束时，学生抽取任务——分析液相色谱仪的故障症状。这些症状有些是两张色谱图，有些是一个简单的现象描述；任务要求根据症状列出可能的原因，并给出相应的解决方案，这就是第一张故障排除引导图表。

2.学生线上线下查阅资料，可以查阅教师在百度微盘和学习平台里分享的相关资料，也可以自己查阅相关文献。这里要求学生分享文献查阅笔记，标注文献来源，对文献中自己认为重要的部分进行框选或标注。

3.上课前提交第一张故障排除引导图表。上课时，学生用仿真软件模拟故障排除检验过程，验证并修改自己的故障排除引导图。在这一过程中，学生在仿真软件中点击可能存在问题的部件，对相应的耗材或者部件进行清洗或者更换，然后软件会提示问题是否得到解决。如果没有解决，那么便按照拟定排查图的下一分支继续进行。学生一边做一边在自己的排查图上做标注。经过20分钟的练习，有些学生可以查到自己问题的原因，但是解决不了；有些同学完全找不到原因。

这个时候，教师可以让学生观看一堂由液相色谱高级工程师和一名应用化学家共同讲解的液相色谱故障排查思路的微课，让他们了解专业人士是如何思考问题的。然后，让出现相同问题的同学讨论故障排查中出现的问题，完成第二张故障排除引导图表。

接下来，引导学生按照第二张引导图在仿真软件上进行模拟。这一次绝大多数同生在不修改或者小修改第二张引导图的基础上，便能够顺利完成问题和故障的排除。教师对个别排除问题有困难的学生进行引导，使其能完成故障的排除。

过程结束后，提交第三张故障排除引导图表。

存在相同故障现象的学生，推选一人以“专家”身份针对自己的这一故障排除进行“专业讲解”，并现场答疑。这里以前是教师讲学生听，现在变为学生讲、同学听、同学问。每一位上来讲解的学生亲身经历了问题的解决过程，再通过语言清楚地描述出来，会让他对问题能有一个更深层次的体会，同时也能达到提高學生表达和沟通能力的效果。听讲的学生虽然课前主要是针对自己手上的问题和故障进行准备，但是对其他问题也会有所了解，汲取其他同学的经验。

完成讲解后，开放全部问题故障列表，学生逐一对故障列表进行排查，将每个故障排除学生完成时间实时显示在电子显示屏上。这一轮测试中，没有学生可以完成全部列表问题的排查，只有个别学生可以完成大部分的测试。

因此，在第一轮比赛结束后，学生根据比赛中发现的问题和“专业组”继续交流。

经过这一轮“针对性”学习后，再给学生一个“弥补遗憾”的机会，进行第二轮测试。这一轮中，绝大部分学生能完成所有故障的排查，根据比赛结果推出“单项实操能手”和“全能实操能手”。

课程结束后，学生到教学平台对此次课程进行自评，对“专家”进行评价，推选出“最优讲解的专家”。教师也会针对课堂学生的表现给学生一个评价，自此完成此次课程的全部内容。

四、总结

通过对采用信息化教学的全日制2015级生物技术及应用（“3+2”专本连读）1班和采用传统项目化教学的2015级食品营养与检测1班的仪器分析课程进行对比研究，结果表明：在教师和学生工作量都不太大的情况下，实验班的学生成绩明显高于对照班，取得了较好的教学效果。实验班学生根据自身的体会，认为通过信息化教学，他们能够将书本上的理论知识和实践结合起来；学习的主动性和积极性较高，学习兴趣较浓；初步掌握了查阅文献、资料的能力，培养了科学的思维方法；初步具备了运用理论知识解决实际问题的能力。

参考文献：

[1]王慧.高职大学生信息素养教育探索[J].中国成人教育，2012，（08）：87-88.

[2]袁琰星.浅析信息化时代高职学生信息素养的培养[J].琼州学院学报，2011，（03）：46-47.