现代教学手段在仪器分析实验课程教学中的应用*
2020-06-15刘发强夏培蓓李玉梅吴咏梅
刘发强 夏培蓓 李玉梅 吴咏梅
新疆工程学院,新疆 乌鲁木齐 830091
仪器分析是工学课程的重要分支,具有较强的实践性与应用性特征。在开展仪器分析实验教学过程中,过于强调了教师讲解的重要性,学生只需要按部就班地进行操作即可,在这样的环境中成长起来的学生,不具备创新思维,实践能力较差,学习动力严重不足。为了使这种局势得到扭转,本文建议运用现代化教学手段进行仪器分析实验教学。
一、注重现代教育技术与教学的紧密结合
多媒体课件会对教学起到重要辅助作用。在分析仪器时,对于一些复杂抽象、晦涩难懂的内容,应该为学生提供微课视频。具体如下:
一是,录制教学视频。从当前教学工作的开展情况看,最难以突破的瓶颈就是精密仪器数量不足,难以实现生均一台。可以通过微视频的形式来分析仪器结构、介绍仪器的使用方法,学生也可以根据自己的理解情况反复观看视频,提高教学效果。
二是,教师准备好学习资料并将其上传到管理平台,学生可以自由下载这些资料,为他们的预习做好准备。管理平台具有较强的互动性,学生随时都可以提出自己的质疑,也可以围绕某一问题与他人进行交流、探讨,共同制定出合理的解决方案,既能增进师生之间的感情,也有助于提高学习热情。
总之,仪器分析实验课程教学活动的开展,不仅要让学生掌握实验操作技能,更要培养他们的实践能力,使学生能独立操作各种精密仪器。在实验课开始之前,教师要精心为学生准备学习资料,将其上传到管理平台之中,为学生预习做好准备。整个课堂教学中的多数时间都用于讲解重难点内容,也可以针对一些较为复杂、抽象的知识点再次为学生播放Flash动画、微视频,帮助学生降低理解的难度。课后,学生也可以在网络平台上围绕某一话题展开讨论。
二、合理引入办公软件开展仪器分析实验教学
伴随着科学技术的发展,分析仪器也处于动态发展之中,原子吸收光谱仪、紫外-可见分光度计等先进的光学类仪器不再是陌生事物,使用这些精密仪器的目的就是要借助于标准曲线对样品含量进行检测,结合标准曲线来得出合理的结果。而在对相应的数据进行基本分析和图形展示时,经常会用到办公软件,特别是excel。目前,Excel在多个领域得到了广泛应用,为绘制图表、统计分析、整理数据等提供了有利条件。在“仪器分析”实验过程中会生成大量数据,可以用Excel来对这些数据进行处理,绘制成直观形象的图表。Excel功能齐备,能为实验教学的有效开展提供有力支撑,而且许多学生在计算机课程中已经接触过这种软件,掌握了基本操作方法,可以灵活自如地用其处理数据信息,其中包括建立回归议程、图形处理、绘制标准曲线等,进而实现数据处理自动化。
三、合理引入专业性软件开展仪器分析实验课程教学
对于当代大学生而言,计算机已经成为他们学习与生活的必须品,计算机应用水平都比较高,教师可以用Origin软件处理实验数据,有针对性地对学生进行指导、示范,使学生的数据处理能力得到一定程度的提高,不仅能绘制出美观大方的数据分析图形,还能使学生感受到学习的乐趣,进而达到提升综合素质的目的。将Origin软件引入实验课程,能使实验教学效果得到大幅提升,这已经成为不争的事实。
在处理实验数据时,Origin软件的应用主要包括两项内容,一是绘制图表。绘制图表是该软件的一大特色,不需要进行编程,只要简单地输入各项数据之后,再从菜单中点击相应工具按钮即可,尤其适用于绘制色谱图、光谱图等。二是绘制标准曲线。Origin软件不仅能对实验数据进行处理,还能以较快的速度绘制出标准曲线。在实验教学过程中,经常运用标准曲线法对各种试样溶液的质量浓度进行定量分析。绘制标准曲线的原理,就是把前期测定的信号响应值当成纵坐标,把未知试样溶液的质量浓度当成横坐标,根据二者之间存在的线性关系进行绘制。从现阶段分析实验的开展情况看,电化学、色谱学、光学等分析实验中会生成大量实验数据,需要绘制标准曲线。
四、结语
总之,随着一些数据处理软件,如Excel、响应面、Origin等的应用,可以使得学生实验获得精准的数据处理结果,将实验误差控制到最低限度之内。因此,在实验课程教学过程中要引入先进的计算机处理软件,将计算机数据处理技术方面的内容穿插到课堂教学之中,能使学生的综合素质得到有效提高。