仪器分析实验教学效果调查与对策分析

2022-08-17颜戊利毋福海贺锦灿

教育教学论坛 2022年30期

颜戊利，毋福海，白研，贺锦灿

（广东药科大学公共卫生学院，广东广州 510310）

仪器分析实验是卫生检验与检疫、化学、应用化学和化学工程等专业的基础课之一，其所包含的现代仪器分析测试技术被日益广泛地应用于化工、生物、材料、医药、食品、环境等行业的各个领域。仪器分析实验是与仪器分析理论课配套开设的实验课程，目的是使学生掌握常用分析仪器的基本原理、结构及其使用方法，并能结合仪器分析理论知识合理选择实验条件，从而加深对仪器分析理论知识的理解，提高独立分析和解决问题的能力，为后续课程学习及今后从事卫生检验与检疫等工作打下扎实的专业基础。为了解我校仪器分析实验课程的教学现状，采用电子问卷形式对学生进行调查，分析目前实验教学过程中存在的不足之处，以改善实验教学，提高学生综合能力，满足公共卫生发展对人才的要求。

一、对象与方法

（一）调查对象

在知情同意的原则下，以广东药科大学2018级卫生检验与检疫专业学生为调查对象。调查时间为学生完成仪器分析实验课程后的学期末，即2021年1月。

（二）调查方法

采用电子问卷进行调查，调查问卷参考相关文献并结合本校实际情况进行设计，内容包括仪器分析实验课程总体情况、实验学习方法、实验课表现、教学状况、学习效果。对总体情况（认知、兴趣、满意度）的调查，每个问题给出5个级别评分，满分为5分，其中1分代表非常不重要/一点兴趣都没有/非常不满意，3分代表一般，5分代表非常重要/非常有兴趣/非常满意；其他部分每个问题设置3～4个选项。

（三）统计学方法

利用Excel软件进行资料整理，采用SPSS 18.0（PASW Statistics 18.0）软件进行统计分析，结果以均数±标准差（x±s）、百分比（%）表示。

二、结果与讨论

（一）一般情况

2018级卫生检验与检疫专业共有130人，收回有效调查问卷125份，有效问卷回收率为96.2%，其中男生39份、女生86份。

（二）实验课总体情况

广东药科大学卫生检验与检疫专业“仪器分析”课程共108学时，其中理论课63学时，实验课45学时。实验内容主要包括光谱分析法、电分析化学方法、色谱分析法等方面的仪器分析实验。问卷结果显示，学生认为本实验课较重要，为（4.52±0.62）分；认为对专业学习有帮助，为（4.48±0.58）分；对本实验课比较感兴趣，为（4.23±0.75）分，学生对仪器分析实验课总体的满意度较高，为（4.21±0.76）分，详见表1。可见，实验内容安排、实验准备和管理、教师讲解模式等情况均能满足仪器分析实验教学的要求，但实验室环境和仪器设备等教学条件有待进一步完善。

表1 学生对仪器分析实验满意度调查结果

（三）实验学习方法

通过调查学生的学习方法发现，71.2%的学生会经常预习上课内容。其中关于预习时间，34.4%的学生少于30分钟，53.6%的学生在30～60分钟；而关于预习的内容，26.4%的学生仅限于实验讲义，48.8%的学生会联系理论知识，24.8%的学生会查阅相关资料。学生的学习方法会影响教学效果，导致学生实验课操作及实验结果的差异。

（四）实验课表现

通过调查学生的实验课表现发现，40%的学生能认真思考并完成实验，56.8%的学生需与同学讨论完成实验，只有3.2%的学生会放任自己；在实验结果与预期有差异时，32%的学生选择重新做，50.4%的学生会分析原因，16.8%的学生会询问教师，0.8%的学生直接抄袭其他同学的实验结果；在书写实验报告方面，52%的学生能够独立完成，47.2%的学生与同学讨论共同完成，0.8%的学生抄袭同学实验报告。大部分学生通过独立思考、与同学讨论或者询问教师解决实验中遇到的问题，在实验课上的表现达到了教学要求，但今后应杜绝抄袭实验数据及实验报告的现象。

（五）教学状况

通过调查教师的教学状况发现，在实验前，96.8%的学生会认真听讲，3.2%的学生不认真听讲；在进行实验的过程中对于教师的引导，72%的学生会认真倾听，24%的学生边做边认真倾听；对于教师的讲解内容，16%的学生能全部听懂，75.2%的学生大部分能听懂，8.8%的学生听课后感觉效果一般。教师在给学生讲解实验的过程中应多与学生沟通，对于学生较难理解的知识点可多次讲解，以提高学生对于理论知识的理解。

（六）学习效果

通过调查学生的学习效果发现，实验结束后对所用玻璃器皿，68.8%的学生可以规范、熟练使用，31.2%的学生仅能熟练使用或熟练程度一般；对实验课中所用到的大型仪器，36.8%的学生可以知其原理并熟练操作，62.4%的学生仅能熟练使用或仅知其原理，0.8%的学生没有实际操作。对自己在实验课上的学习效果，52%的学生表示非常满意，47.2%一般满意，0.8%不满意；68%的学生认为实验课可以加深对理论知识的理解，31.2%的学生觉得作用一般，0.8%的学生认为没有帮助；96.8%的学生认为在基本操作和实验技能方面有所收获。此外，学生在文字表达能力、学习积极性、分析和解决问题能力等方面有不同程度的提高。学生在实验课中存在未操作过实验仪器的情况，这与学校仪器数量有限及学生学习的积极性有很大关系。

三、建议

根据对本次调查结果的分析发现，仪器分析实验课对学生的实验技能、创新能力、学习积极性、独立分析和解决问题能力等方面的培养与提高具有非常重要的作用。但是，由于实验条件有限，存在一定不足，因此提出如下建议。

（一）在实验教学中融入思想政治教育

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人。建议教师和学生转变思想观念，挖掘仪器分析实验教学与思想政治教育的契合点，使思想政治教育贯穿教学的全过程，突显对学生的人文关怀，以及科学思维、专业伦理和科学素养的培养。（1）在教学过程中体现人文关怀，强调规范操作与实验安全，引发学生对生命健康的关注。（2）对学生科学思维的启发，应贯穿于实验原理讲授全过程，如磺基水杨酸能够和Fe在不同的pH 下形成不同组合和颜色的络合物，引导学生了解各种方法的特点，在应用时根据实际条件和要求，选择适当的解决方法。（3）通过实验数据的处理引导学生理解专业伦理，对实验结果进行科学记录与计算，教导学生严守道德诚信。（4）在科学素养方面强调追求真理和团队精神等，要求学生知其然，更知其所以然。任课教师努力将课程思政内化为自觉的教学行为，将思想政治教育融入仪器分析实验教学的全过程，促进学生的全面发展。

（二）改革实验内容

仪器分析实验教学的目标是要求学生掌握仪器的基本构造、操作规范及应用，培养学生利用仪器分析方法分析解决问题和正确处理实验结果、数据的能力。合适的实验内容对于仪器分析实验教学有着重要的作用。对实验研究对象的选择，应充分考虑与实际生活相结合，以此激发学生自主学习的热情和动力。比如开设邻菲罗啉分光光度法测定人体必需微量元素铁、荧光分光光度法测定尿中核黄素含量、火焰原子吸收光度法测定矿泉水中钙镁含量、阳极溶出伏安法测定水样中重金属离子含量、离子选择电极法测定自来水中氟离子含量等实验。这类实验内容与实际生活密切相关，能够充分调动学生的实验积极性，激发学生的实验热情，有效培养学生的创新思维及灵活应用知识分析解决问题的能力，是提高学生综合素质的有效途径。

（三）实验教学方式的改革

将传统教学法与基于问题导向的教学法（Problem-based Learning,PBL）、基于团队的教学法（Team-based Learning,TBL）等教学方法相结合，让学生充分参与到教学中来。本研究调查显示，72.8%的学生赞同传统教学与PBL相结合，60%的学生赞同传统教学与TBL相结合，或者几种教学方式相结合灵活运用。指导教师根据实验内容设置具体问题，提前布置给学生。学生针对提出的问题和实验内容自行查阅资料、开展小组讨论、获得问题答案、进行归纳整理和开展实验操作的流程设计，而后以课件和讲演的方式展示小组学习成果。教师在学生以问题为导向进行团队学习的基础上，进行补充和引导，从而提高学生的自主学习能力和学习兴趣。由于我校实验室大型仪器数量有限，在实验过程中不但无法保证每个学生有足够的时间和机会进行动手操作，而且也无法向学生展示这些仪器的内部结构；因此，仪器分析教学中的实验课程可以与虚拟仿真实验相结合。虚拟仿真作为实验课的补充，可以在一定程度上拓展仪器分析实验教学的内容范围、延伸实验教学空间和时间、解决实验仪器台套数不足的问题，并且该系统可以展示仪器内部结构，从而调动学生的学习兴趣和积极性。