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仪器分析课程(合集7篇)

时间:2022-08-31 21:51:27
仪器分析课程

仪器分析课程第1篇

 

分析化学是一门对物质的组成、结构和状态进行系统测量与表征的科学,是人们认识物质世界的重要手段之一。[1]它包括化学分析和仪器分析两大部分,两者相辅相成,缺一不可。《仪器分析》课程是综合性大学和高等师范院校中一门新颖的交叉学科。[2,3]《仪器分析》(含实验)课程目前是我校化学与材料科学学院应用化学、环境科学和工程以及化学教育专业本科生的主干基础课程。仪器分析是一门集化学、物理学、生物化学、数学和计算机科学等多学科为一体的综合性学科。

 

[4]由单纯提供分析测试数据,上升到从原始的分析测试数据中最大限度地获取有价值的静态和动态物质信息,以解决自然科学各领域中的关键问题。作为自然科学研究领域中物质的信息科学,仪器分析的发展被寄予越来越大的期望,并提出越来越高的要求。因此,作为本科生的仪器分析理论与实验课程体系的教学,也越来越显示其重要性。

 

结合目前的化学领域发展现状和教学要求,我们深刻认识到仪器分析课程的教学涉及面较广且综合性较强,在课堂教学中既要传授各种现代仪器分析方法的基本原理,又要介绍仪器的基本结构、测试原理和定性定量的分析方法,尤其是各种方法的特点及其应用范围。

 

而就目前我校的仪器分析课程教学现状来看,尚与国内其他院校存在一定的差距,无论是教学内容,还是教学方法,都缺乏及时更新,这本身与仪器分析方法的飞速发展是相矛盾的。因此,通过对《仪器分析》课程体系进行改革和实践,更新教学思想、改革教学方式、采用多媒体教学手段、理论与实验密切结合等途径,合理优化课程的内容和结构,对培养综合性、研究与创新性人才具有十分重要的意义。

 

近年来,随着仪器分析方法的迅速发展和更新,我国各高校都普遍增大了《仪器分析》课程内容的比重,并且结合仪器分析方法的发展趋势来更新教学内容,以便培养知识结构较新、动手能力颇强的学生。同时,各高校按照教育部《关于对基础课实验室进行合格评估的通知》精神,建设了一批合格实验室和实验中心,对于推动实验教学改革、突出本科教学在学校的中心地位起到了很好的促进作用。其中,北京大学的《仪器分析》课程教学的总学时数达到60学时,实验有18个,涵盖了11种仪器分析方法。

 

南京大学的《仪器分析》实验开出时间为大学二年级的两个学期,共有26个实验项目以供选择,课程教学的总学时数达到48学时,其中前13个实验项目为必选实验,后13个实验项目为选修实验。中山大学的《基础仪器分析》课程教学的总学时数达到54学时,开设基础性实验17个,综合型实验9个。其中选做实验与现实生活相结合,例如铅锌矿烟道灰中锗的光谱定量分析,单扫描示波极谱法——废水中镉的测定和中药冲剂中有效成分的分析等。此外,还组织实验每8人一组前往分析测试中心、化学院实验中心和各研究所进行大型仪器教学参观。因此,我们亟需根据自身专业特点将《仪器分析》课程的改革放到极其重要的位置。

 

一、研究现有课程体系,重视教学实践内容

 

我们必须了解课程自身的特点,这样才能有针对性地加以改进。首先,仪器分析理论课程涉及的学科和领域非常广泛,仪器工作原理往往是多学科交叉,比其他基础课更抽象、更枯燥,化学和环境专业的学生学习起来存在一定难度。学生感到最困难的是由于课堂上介绍仪器原理时未能见到实物,故常理解不透,印象也不深,单靠语言和文字描述仪器的工作原理又很难达到预期效果,不容易激发起学生的学习兴趣和动力。由此可见,要充分发挥课堂教学的重要作用,提高教学质量,就必须把教学从偏重知识记忆、偏重教师灌输的传统教学模式中解放出来,创建一种充分发挥学生学习主观能动性和发展其自身个性的教学模式。教师可采用形式多样的教学方法,如启发式教学法、比较式教学法、课堂讨论、实验演示等,或者按照仪器分析方法发展历程的方法,再结合相关国际刊物文献资料学习探讨等方式,充分调动学生的学习积极性。

 

其次,仪器分析实验作为仪器分析教学的重要组成部分,与其他化学课程相比较,仪器分析实验教学存在严重的三多三少的矛盾,即班次多、人数多、实验组多,而老师少、仪器少、实验室少。此外,还存在重复验证实验多,综合实验少;合作完成实验多,独立操作的实践机会少等情况。仪器分析实验教学以前主要集中在验证性实验和规范化操作,缺乏科学的思维训练和创造性激励。大多数学生在毕业前根本没有阅读过仪器使用说明书,遇到问题时通常依靠老师来解决,在实验中完全缺乏主动性,能力得不到及时地培养和提高。

 

此外,所涉及的大型贵重仪器实验或是演示实验,学生操作时间短,不能达到提高学生创新能力的目的。受到大型仪器数量的限制,虽然采取大循环(每组2~4人)做实验,但学生实际上机操作时间依然偏少。为提高学生上机的时间利用率,所开出的12个实验基本上都是成功率高、现象明显的验证性实验。在实验课中,许多学生反映独自操作的机会少,不利于培养他们的实验动手能力。希望实验室能随时对外开放,能有更多的实验机会,能让他们自己设计、验证实验。往往给学生自己动手的空间和机会,他们的自学能力才能得到提高,学习才能成为一种自觉性行为,懂得“教是为了不需要教”,“不教是为了养成学生有一辈子自学的能力”(叶圣陶语)的道理。

 

二、多种教学方法结合,突出多媒体教学

 

兴趣才是学生学习最好的老师,很多教学模式从主观能动性出发,就是为了在更大程度上激发或者提高学生学习的兴趣,为此我们就需要对教学手段进行改进,多媒体就是目前最普遍、最直接的教学途径。通过多媒体教学,就能很好地解决一些实际教学问题。多媒体教学能够展示平时课堂上难以在黑板上完成的实验装置、光路图、电路图或仪器外观形状等,还可以对实验进行模拟操作,让学生对仪器有直观感觉的认识,一目了然。

 

不但可以将大型精密仪器的形状、各部分结构、工作原理甚至操作技术,以图片、影片等形式形象直观地表现出来,而且可以把各方法原理以动画形式模拟出来,甚至还可以借助模拟仿真实验,让学生了解各种仪器分析方法的影响因素,大大增强了课堂的表现力。多媒体教学的优势在于可以直观形象地表达教学主题,[5]当然,仅仅依靠多媒体教学手段也会存在不足,主要体现在:听课的环节上,采用传统的教学方法常常可以做到听课和记笔记两不误,而采用多媒体上课后,往往让学生感觉讲课进度加快,来不及记笔记。

 

此外,在讲解分析方法的原理时,涉及到公式的推导,有些学生思考速度跟不上讲课速度。因此,在听课这一环节上,要求学生上课前结合课本中的思考题进行预习,上课时有目的、有针对性地认真听,适当作些记录,无须照抄笔记,课后再利用课件进行复习和巩固。传统的教学模式能一直延续下来,说明必然有它不可忽视的优势,而《仪器分析》的课程内容的特点又决定了需要多媒体这种教学手段,那我们就应该把二者有机地结合起来,取长补短,使我们的课堂达到最佳的效果。

 

三、理论与实践相联系,渗透课程的重要性

 

要学好一门课程,取决于学生对这门学科的重视程度。在教学过程中,要根据不同的专业制订教学计划,实行分层次教学,有选择、有重点地介绍不同的仪器及其应用实例。其中,对于化学专业的学生要重点学习各种有机化合物和微量元素等的分析检测以及蛋白质、酶、氨基酸等生物分子的分析等;应用化学专业的学生,要求他们重点掌握生产过程的监控,如化工生产方面原材料、中间体和出厂成品的质量检测等;环境科学专业的学生要重点学习大气、水、土壤等污染物的检测。要使学生认识到这门课程的学习会给自己将来的工作或者科研带来很大的帮助,并从内心重视这门课程。

 

同时,在教学过程中将仪器分析的原理方法与现实社会密切相关的热点问题结合起来。例如,涉及食品安全的毒奶粉事件、苏丹红事件,涉及环境安全问题的水体重金属污染、空气中污染物的监测等,不但可以帮助学生认识仪器分析在现实生活中的意义和作用,从而诱导学生学习的强烈愿望,而且可以促使学生从仪器分析课程中去寻求解决问题的方法,主动去学习,带来的效果是任何一种其他教学方法所无法比拟的。

 

四、改进实践教学的方式,多用启发式教学

 

目前传统的实验教学的指导方式是,告诉学生实验的原理、仪器、实验步骤,甚至连细节和注意点也一一交代,学生被动地按照实验的步骤一步步机械地完成即可,未能真正达到投入学习的目的,所学到的仪器分析知识及其他学科知识并未真正融合,使得学生不愿动脑筋,甚至不预习,实验时只需逐条看黑板、结合讲义也能完成实验,其结果只是使学生通过实验课巩固或验证所学的理论知识。多年的教学实践表明,尽管教师做得很细致很周到,但这样的实验很难激起学生主动学习的积极性,教学效果不甚理想,且对学生的动手动脑能力的培养极为不利,更不用说培养其创新能力了。

 

因此,老师们应把更多的思维空间留给学生自己,要求学生提前预习,让他们有独立思考的机会。而在课堂上开展启发式教学,重点介绍实验的基本原理和仪器结构,可以利用报废解剖后的仪器讲解结构原理,这种方式的教学才更加形象而又直观。这样就改变了教师讲学生听的传统的单通道输入知识信息的格局,起到了教师“举一”而学生“反三”的功效。[6]

 

五、强化学生实践能力,增添设计性实验

 

学习的过程已经不再是抄写黑板上的那些条条框框了,而是在于培养自己利用新的知识去找到解决问题的途径,这本身就是一场教与学的革命。为了提高仪器分析实验教学的质量,充分发挥分析仪器在培养学生创新实践能力中的作用,需要对仪器分析实验教学作较大幅度的调整。基本思路是将仪器分析实验的教学在12周内分两个阶段进行。第一阶段是以原有的基础知识和基本训练为目标的必做实验,第二阶段是以能力培养为目标的开放式设计性选做实验。

 

这种设计性实验要求学生根据老师给的课题,自行设计实验,通过独立查阅文献资料,验证实验方案,独立运用所学知识和实验技术解决实际问题,得出结论。在仪器分析实验中,可以把化学分析和仪器分析实验综合起来,例如,测量水样中金属离子,让学生先查阅文献,再进行水样(可自己采样)中一些金属离子的络合滴定分析和原子吸收测定,得出结果,然后写出类似科技论文的综合性实验报告。也可将老师的一些科研成果设计成仪器分析实验,使学生更深入了解一些前沿研究领域以及科技创新和论文撰写的全过程。教师主要起辅导答疑的作用,而学生才是自主学习的主人。

 

通过几年来对《仪器分析》课程体系进行改革和实践,更新教学思想、改革教学方式、采用多媒体教学手段、理论与实验密切结合等途径,合理优化课程的内容和结构,对培养综合性、研究与创新性人才具有十分重要的意义。开展多层次的实验教学,利用综合性、设计性实验锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及在撰写论文和答辩过程中的综合归纳能力、科技写作能力和语言表达能力。这种研讨式教学孕育了他们的创新意识,激发了其创新热情,培养了其创新实践的能力。

仪器分析课程第2篇

《仪器分析》课程内容多,原理较抽象,仪器结构复杂,在课程教授的过程中可以借助多媒体,通过图片、动画、视频等形式,形象地将课程所涉及的仪器、结构、原理等内容展示出来,给学生更多的表观感受。但在课程的讲授过程中,多是通过提问、课堂练习等形式进行师生间的交流,教师多是进行引导,是以教师为主体的学习。在这种教学模式中,教师起主导作用,学生多是选择被动地接受,师生间的交流缺乏动力。

基于问题的学习(PBL)教学法亦即以问题为基础的教学法,是一种提出问题,并以学生为中心,采用分组讨论的形式分析问题、解决问题的方法。这种方法能够体现出以教师为主导、学生为主体的教学原则。而实现这种教学模式,在本校,对现阶段的《仪器分析》授课相对转变幅度较大,教师要相应转变教学的方式、方法和手段,这无疑跨度较大;并且学生作为教学主体,需要准备的材料较多,反而会增加学生的负担。而为实现以从“教”为中心向以“学”为中心的转变,从“传授模式”向“学习模式”的转变,本校也同样在教学方法、教学手段上作了相应的改进。如在对预防检验专业学生的教学时,在电化学基础这一章的讲授过程中,采用学生先自行搜集资料,并将整章内容分为几个部分,每个部分都由1名学生通过多媒体进行讲授,最后再组织进行讨论。在整个教学的过程中,教师则需要把握好节奏和时间,调整学生讲授内容,避免偏题、跑题等现象,教师更像一个宏观调控者,而学生则是主角。又如在药学班的课程讲授过程中,对于毛细管电泳这一章的学习,先是将其划分为几个问题,而后针对这些问题,通过学生的分组讨论进行教学。

在整个教学过程中,教师已经开始转变教学方式和方法,并依据学生实际情况和课程特点,在授课时增加了以学生为主体的元素,增强了师生间的交流,使学生在知识、能力和素质上获得全面提升。

2重视实验教学,培养学生自主能力

《仪器分析》实验是理论教学在实践中体现的一个重要方面,通过实验可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力,培养学生自主学习的能力。而实验教学,任务不在“教”,而在“学”,即要让“教师将知识传授给学生”转变为“学生自己去发现和学习知识”,从“教、授”向“学、创”进行转变。在进行实验教学时,本校主要选择了验证性、综合性、设计性3种性质的实验来供学生实验,通过验证性实验,理解、掌握仪器分析的基本原理;通过综合性实验,提高学生综合运用所学知识的能力;通过设计性实验,考查学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。通常在理论课教学开展一段时间后,开放实验室供学生参观学习,目的在于让学生对所学仪器有一个直接的感观认识,了解仪器的一些基本结构、性能,这样在理论课的讲授中就更加便于理解。

一般实验教学大体都是实行“实验预习-课堂实验-课后完成报告-教师评阅”的模式,仍然是“教、授”的模式,因此如何向“学、创”转变呢?在实验课授课时,由于需要锻炼操作能力,因此,培养学生自主能力是主要目的,过多的讨论反而会影响教学效果。在实验时可以采用问题引导的方式,由学生针对问题进行相应讲解。如:“生物缓冲溶液的配制及pH值的测定和调校”这一实验为设计性实验,在实验前需要学生查阅生物缓冲液配制方面和pH计使用相关的资料,拟定相应的实验方案,而后由教师评阅后,提出修改意见,最后根据学生设计出的实验方案,安排实验、准备材料。在实验授课时,则可由学生亲自阐述自己设计的方案,讲明需要注意的地方,同组的学生可以相互讨论,而后由授课教师讲评,再根据学生方案开展实验。整个过程中以学生自主学习为主,通过这种模式培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,同时锻炼了学生的操作能力和自主学习能力。

《仪器分析》是一门不断发展的科学,随着时代的进步,分析仪器不断更新换代,性能、效能越来越高,但其基本原理是不变的,仪器的基本结构也不会发生变化。学习这门课程就是要掌握其不变的环节,用发展的、创新的眼光去看待仪器的更新。就医学院校的学生而言,学习好这门课程对于以后的专业学习以及实践都有很大的帮助,而如何教授好这门课程,提高教学质量则是重中之重。在面向医学类专业的教学过程中,本校已逐步开展了以“提高学生学习质量,使学生在知识、能力和素质上全面提升”为目的的教学改革,将以“教”为中心向“学”为中心逐步转变,对部分课程教学进行重新设计。对教师而言,需要密切关注仪器分析的发展方向和科研动态,补充能量,加强对学生的指导;对学生而言,要逐渐适应角色转变,在教师的引导下,开阔知识视野,掌握学科知识。

仪器分析课程第3篇

1原先的《仪器分析》课程教学已经越来越不适应社会快速发展的需要,存在诸多问题

1.1教材内容多课时减少且抽象难懂《仪器分析》内容涉及物理化学、生命科学、电子学、计算机信息技术科学等学科门类。随着课程进一步的改革,课时数量的减少,但对课程教学质量标准未降低,这种时间少、任务重、保质量的矛盾尤为突出,若采用传统的教学方法方式则无法完成教学任务,也不能取得应有的教学效果。《仪器分析》一般按照分析方法来划分章节,但是各种分析方法的内容之间逻辑性明显不强,知识点分散,学生难以抓住重点,记忆和掌握困难,易使学生失去学习的兴趣。

1.2仪器价格昂贵且高配备有限《仪器分析》涉及的精密仪器通常价格昂贵,学校配备数量有限,甚至有很多仪器就没有采购,西部的高校受财力困扰尤为突出。由于精密仪器较少,不是每个学生都有机会使用,且容易损害,所以学生实践的机会较少。

1.3高新尖仪器更新快,教材滞后随着高科技快速发展的需要,推动研发高科技的手段即新的分析仪器快速更新、快速推广,而教材内容则是多年不变,严重滞后,无法适应培养应用型人才的需要。

1.4课堂上学生难以发挥其学习的主动性本门课程,不论是理论课,还是实验课,均存在课时有限,并且实验仪器价格昂贵,结果,就使仪器分析实验课的上课方式主要为演示性实验,主要由上课教师独立完成,而学生仅仅是观摩者和写实验报告者。有的上实验操作课,先由教师详细讲解实验内容、仪器基本特点和实验步骤、注意事项后,再将实验所需要的东西全部准备好后,让学生到实验室操作实验,这种实验课对于学生来说很难发挥其主观能动性,窒息学生创新的动力。

2本课题组根据本门学科发展的趋势和教材的现行的内容

编排体系,以及学校的应用型人才的培养目标,对教学内容进行调整,进行必要的课程改革,培养学生的学习兴趣,促进教学质量和教学水平的提高

2.1改进课程教学手段因《仪器分析》内容枯燥、抽象难懂,且内容多课时少的矛盾,传统的教学方式无法达到良好的教学效果,采用多媒体教学,充分利用多媒体的优势,化抽象复杂为直观简单,激发学生学习兴趣,通过动画如实反映精密的、大型仪器的构造,详解仪器的工作原理,通过动画的形式,再现仪器的工作过程。也可以将教师的仪器操作步骤用录像录下来,挂在班级Q群、微信群或教师的微博上,让学生观看。也可联系附近的污水处理厂、化工厂,带学生前往参观,由教师讲解或请该厂工程师讲解,还可以带领学生到当地的质量检测中心参观,请其检测员讲解,既可讲解工作运行流程,也可讲解该领域的最新工艺流程。这些教学手段即可增强学生的理解和记忆,也提高了课堂效率。

2.2对课程内容进行取舍参照新教学大纲,结合我院实际编写了新的教学大纲,结合专业特点,补充新内容。在《仪器分析》中,介绍了现代分析仪器的原理和应用,如原子吸收分光光度计,激发了学生的学习兴趣。《仪器分析》课程是一门应用型的学科,和无机化学、有机化学这些基础学科不同,处理一些简单的问题用公式解决外,大部分的内容都是对实际样品的简化处理,忽略次要因素,抓住主要因素,在此基础上建立分析模型,以解决问题。从而实现准确性与经济性的统一。解决内容多课时少的矛盾,并且保证教学质量有效方法之一,就是需要根据授课对象的专业不同,对教材的内容进行取舍,重点讲解专业所需的实验仪器及分析方法,对其它进行略讲。

2.3增设课程设计,增强学生的动手能力我们课堂上的实验基本上是验证性的实验,几无创新性,真正培养学生的动手创新能力,需加大培养学生的课程设计能力。课程设计就是让学生自己设计实验的方案,是培养学生动手能力的重要环节,是对课程深刻理解基础上来进行实际样品分析的设计,是提高学生学习本课程理论知识和动手实验主动性的主要方式,是每门课程教学的最终目的。但是,目前该课程没有安排课程设计。为此,我们增加了课程设计环节,在课程设计内容的选题、设计过程、考核达标等多方面做好准备工作,更好的实现学以致用。随着学生年级的提高,逐步减少验证性实验,提高学生课程设计的要求质量和次数。

仪器分析课程第4篇

关键词:仪器分析;教学改革;高职

【中图分类号】G420

仪器分析是用精密仪器测量表征物质的某些物理或物理化学性质的参数,以确定其化学组成、含量及化学结构的分析方法,是化学、物理、数学、光学、电学、机械、自动控制、计算机等多门学科相互渗透、相互促进的重要学科。随着现代科学技术的发展,仪器分析的应用日益广泛,在化工产品检验、药品检验、医学检验、卫生检验、环境保护、食品保健和生物监测等各领域都发挥着重要作用,这也是我校并校以来一直坚持开设这门课程的原因。

仪器分析课程是我校化工等专业必修课,其任务是使学生学习并掌握光谱分析法、电化学分析法、色谱分析法等的基本知识和技能,培养学生的实际操作能力和分析、解决问题的能力,为其将来从事企业产品质量检测相关工作打下扎实基础。该课程在我校已经有了5年的教学实践,本文分析教学过程中存在的一些问题,并就此提出进行课程教学改革的措施和观点。

1.《仪器分析》课程教学中主要存在的问题

1.1《仪器分析》理论课难

课程理论内容繁杂,涉及电子、数学、计算机、光学、机械及量子化学等内容,而且有些内容还涉及一些学科前沿性的知识,不仅是学生不易理解,而且对于新的任课教师也是一个难点。如何在现有条件下将抽象的理论变得易于接受、枯燥的课堂教学变得轻松有趣,最大限度地提高教学质量和效果,这些都是我们需要研究和探索的问题。

教育部《关于加强高职高专教育人才培养工作的若干意见》指出,高职“教学内容要突出理论知识的应用和实践能力的培养,基础理论教学要以应用为目的,以必须、够用为度,专业课教学要加强针对性和实用性。”[1]

在高职教育中,理论教学是否成功关键在于学生是否能够将理论知识与技能操作有机结合,是否能够自觉将学到的理论知识运用于分析问题、解决问题。课程对学生综合运用基础化学等课程知识的能力要求较高,且内容更新较快,因而被学生视为难点,这一点在相对学习基础差一些的高职高专学生尤为突出。对于课程本身理论部分内容又是十分重要,因为不同型号的同类型仪器操作虽有所区别,但理论方面相对成熟,所以如果掌握好必要的理论基础,一通百通,今后工作上遇到同类型仪器,那么掌握起来也十分快速。

1.2《仪器分析》实训课对设备的要求高

《仪器分析》课程不同于其它基础课程,其所涉及的贵重仪器设备比较多,这些设备往往比较精密,还需要专人维护。高职院校普遍存在着实训设备投入不足的现象,随着高职院校招生规模的不断扩大,设备数量不足、大型设备缺乏、关键设备落后等现状与技能型人才培养实际需要的矛盾更加突出。

我校开设这门课程已经超过5年时间,但这方面的问题仍然十分突出。所以在有限的资金、有限的设备下怎么样把课程上好,让学生从中学习到更多的东西,这就相当考验任课教师的教学能力和工作态度。

我校分析仪器从最初的一两台721型可见分光光度计,发展到目前超过十台722型分光光度计、4-5台PH计以及电导率仪、紫外-可见分光光度计、傅立叶红外、差热分析仪、原子吸收光度计、气相色谱、高效液相色谱等常见的分析仪器。但后几种仪器数量只有一台,还是仍然难以满足一个教学班同时开展实训教学,所以需要任课教师对课程实训项目进行精心的取舍和准备。并且高职层次学生的化学基础相对较差,这也影响了课程的教学效果。

2.《仪器分析》课程教学改革实践

根据高职高专教学和用人单位的需要,教学改革我以为应当以学生职业能力培养为目标,使学生形成以下职业能力和素质:掌握常用仪器分析方法的基本原理、定性定量方法和应用范围;具有查阅国家标准和其他相关文献资料的能力;能按说明书操作仪器及其工作软件,设计合理的分析方案,完成检验分析任务,并解决分析过程中出现的一般性技术问题。同时,注重素质教育,培养严谨认真的工作作风、科学求实的态度、严明的法律意识,使学生具有良好的职业道德、团队协作精神和实验室安全意识,逐步树立全面药品质量监测意识。教学改革方案如下。

2.1精心取舍内容,优化教学过程。

我国高职教育高速发展已经经过了二十多年的历程,最早在高职教育使用的教材一般都是将本科生用教材进行适当的增减,而没有专用的高职教材。“十一五”、“十二五”规划出版了一系列的高职高专教材,这种情况已经大大缓解。我校前后一共使用过3套不同的教材,本着“够用、适用”的原则,我校目前采用的是吕方军的《分析化学》以及刘旭峰的《分析化学实训》,都属于“十一五”规划教材,从目前的教学效果看来还是比较适合的。

当今仪器分析方法飞速发展,学生需要学习的内容也就需要增加,但教学不能包罗万象要有所侧重和取舍。教学前要按教学大纲要求,根据教学对象的变化,对现行教材内容进行适当的调整与补充。

基于此我们对教学内容进行整合,以适应社会对人才的实际需要,把仪器分析课程的教学内容设置为紫外-可见分光光度法、电化学分析法、原子吸收法、色谱法及其他仪器分析法等5个学习模块。同时适当减少仪器分析理论知识的讲解,较大幅度增加仪器的维护与保养方面的知识;补充一些前沿性知识,使学生在学好基础理论的同时,拓宽知识面,提高科学文化素质和创新意识,掌握最新科技信息。如讲授“紫外-可见分光光度法”这一章时,将基本原理、定量方法和应用列为重点内容详尽讲解,而紫外光谱与分子结构的关系只作一般阐述;定性方法等内容则扼要讲解或让学生自学,再以课堂提问方式抽查学生掌握情况。在“色谱分析”这一部分时,注意联系当下的仪器分析发展动向,分析仪器的联用,有目的的介绍气-质联用技术及其应用。同时还注重课堂内容与社会热问题的结合,如提问“当前大都市的雾霾天气是什么引起的?”“可以用什么方法来监测?”等等,引导学生关注新仪器、新方法、新进展。

2.2优化实训项目,加强实训教学过程管理。

仪器分析是一门实验科学,一切用实验研究的科学都不能脱离实践。以往实验教学只是机械地按书本的实验步骤进行操作,片面追求结果,学生不明白实验原理,达不到实验应有的效果。因此,需要按照“实践-理论-实践-理论”的认知规律,由浅入深、由易到难的教学规律,将理论作为实践的背景,学中做,做中学,在学习中构建理论体系,以分析方法的应用和仪器的使用作为教学的切入点,实施理论与实践一体化的教学模式,以仪器分析方法为依据构建教学模块。

我们在加强实验操作和数据原始记录规范的基础上,调整教学计划,大幅度增加学生实验、设计性实验和现场分析的内容,使学生有更多的时间动手操作。但由于目前江职的分析仪器一方面比较贵重,一方面又比较少,红外、紫外、原子吸收、气相、液相等只有一台仪器,所以每个学生的操作和动手时间机会并不多,也没有办法设置情境实验和开放实验。

众所周知,精密仪器维护最好能做到专人专用。由于我校化工专业在近两年实验场地和设备都快速增多,而实验室管理员编制未能增加,从而导致设备不可能得到很好的维护。为了防止仪器故障等原因而耽误课程的情况发生,对于开放给学生的实训用仪器一般选择了一些易操作、耐操作的设备来安排项目,对一些操作上要求高的、设备昂贵的则进行了删减。如紫外和红外都属于易于操作不易损坏的设备,实训项目考查的重点放在样品的准备和检测结果的分析上;又如原子吸收的操作相对复杂,实训主要是通过教师的演示和提问来提高学生的认识;差热分析由于操作精细,旁观人员多时易出现失误而损坏设备,且主要用于科研,所以就没有安排进实训项目。

此外,实训设备和时间都非常有限的情况下,根据笔者的实践经验做好实训管理能够极大的促进学生对知识的掌握并保证教学质量。要求学生做好实训的预习,在开始实训前先交预习报告;实训时按设备多寡对学生进行适当的分组,安排小组任务,并要求学生在规定的时间内完成实训内容,每小组将原始纪录汇总,协作完成实训报告。这样能够即时发现问题并解决,避免学生课后抄袭,又能时时考查学生做为平时成绩的一项重要依据。

2.3开发和引进现代化教学手段,优化教学形式。

心理学家特奇勒曾说:“我们的学习,1%通过味觉,1.5%通过触觉,11%通过听觉,83%通过视觉”[2,3]。在有限的教学时数内,要使学生理解仪器分析测试原理,了解分析仪器的基本组成构造及基本原理,并掌握一定的实验技能,仅靠传统的教学方式是难以达到较好的教学效果。为解决这些问题,在仪器分析的教学中,为了让学生能够在有限的课时内更好的学习并掌握该门课程的内容学以致用,合理的利用现代教学乎段,提高教学质量、改进教学模式是完全必要的。

任课教师需要运用多媒体教学将课堂中难以讲解甚至根本无法在黑板上画出的实验装置、光路图、电路图、仪器外观图制作成Power-Point幻灯片或Flas,让学生一目了然。这样不仅增加了课堂教学的信息量,而且提高了学生的学习热情,活跃了课堂气氛。如在“色谱分析法”的学习中,通过Flas展示经典的茨维特植物色素分离实验,使学生了解柱色谱分析、流动相、固定相和色谱柱,避免机械记忆,明显提高学习效率。

应用仪器分析仿真系统虚拟实验环境,这是课程十分必要和有益的补充。学生通过操作这台虚拟分析仪器,可以获得与操作真实仪器一样的丰富经验[4]。为培养和强化学生的实验技能,建议学院购买和采用“仪器分析虚拟实验室”教学软件,如色谱分析法中现气相色谱、高效液相色谱的仪器结构和工作流程,包括流动相系统、进样系统、柱分离过程、检测系统等整个分离检测过程。通过教师引导、讲解和生动的视觉效果,学生可在较短时间内掌握仪器结构、色谱分离过程、仪器测定原理和操作方法。学生完成了模拟实验后,进入真实实验室可更快、更好地投入实际操作。

2.4改革考核方式,采用新的评价体系。

新的课程体系是否能达到教学目标,考核评价是关键。传统的“期末一张卷”的单一考核方法只重结果,不重学生的学习过程,试题记忆性成分比例过大,不能够很好地发挥积极的引导作用,束缚了学生自主学习的积极性。仪器分析可采取灵活多样的考核方式,在保证基本知识的基础上,突出对学生创新精神和个性特长的培养。为此,在实践环节的考核上采用标准参照模式,对每位学生进行独立考核,并保证评价的公平、公正,从而确保教学质量。

笔者根据实践经验,对课程考核体系进行了大胆的改革,在保留知识考核的基础上增加了技能考核的权重。期末考试以开卷方式进行,成绩占50%;平时成绩主要考核考勤、作业情况,占20%;而实训成绩占30%,主要考查操作、实训预习和实训报告的完成情况。技能考核权重的增加和开卷考试均体现了结合高职高专学生的特点。

3.结语

仪器分析是一门实践性很强的同时发展变化较快学科,如何教会学生从不同的仪器分析方法中归纳出共性和个性,举一反三、触类旁通,从而提高分析、解决问题的能力;如何运用现代教学手段提高仪器分析教学质量,如何建立公平、公正的考核评价体系,确保教学质量,还需教师同仁共同努力探索与不断实践。

【参考文献】

[1] 栾崇林, 高职《仪器分析》课程理论教学之思考[J]. 广东化工, 2005,(10):72-73

[2]Dori,YJ.,Banrea,N. In-service chemistry teahcers’training: The impact of introducing computer technology onteaehers’ attitudes and classroom implementation[J]. International journal of science education. 1997,19(5):577-592.

[3]Janicki,Thomas and Steinberg,Georffrey. Evaluation of a computer-supported learning System[J]. Decision Sciences Jounal of Innovative Education. 2003,l(2):203-223.

仪器分析课程第5篇

关键词 仪器分析 课程建设 教学改革

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)23-0042-02

随着各种分析仪器方法的出现,仪器分析应用日益广泛,已成为现代实验化学的重要支柱。仪器分析课程已成为化工类、食品类等学生的专业必修课。因此课程体系的建设和改革势在必行,本文从教材选用、课堂教学、实验教学、成绩考核和教师素质几个方面对此进行了简单的论述。

一、教材选用

教材是实现教学目的的主要载体,是教学内容和过程的基本依据。要想教好一门课,选用的教材是否适合学生的专业方向是非常重要的,因为学生往往要以教材上的知识为基础来学习。因此可以说教材选用是课程建设的核心,是进行教学工作、稳定教学秩序和提高教学质量的重要保证。

不同专业的学生对仪器分析课程学习的要求不同,选用的教材也不同。对于食品专业的学生而言,课程的实用性至关重要,因此不仅要掌握常用仪器的分析原理、仪器组成、基本操作和仪器分析方法的选择,更应该关注新型分析仪器的应用和发展。针对这种情况,建议采用“1+4”教材选用模式,即一本主讲教材,4本辅助教材,且不断更新辅助教材。在选择教材时,我们应力争遵循两个原则,即“广而新”原则。“广”即对仪器分析这一领域进行较全面的介绍,使学生掌握各类基本仪器的原理、仪器构造和应用特点,为将来的进一步学习和应用打好基础。“新”则是向学生介绍现实生活中的分析仪器最新应用,可使学生了解仪器分析发展的新方向及动向。

二、实验教学改革

实验教学改革应着重从以下两方面入手:一方面是实验指导书的合理编排,另一方面是实验项目的设置和筛选。

因不同院校所使用的分析仪器设备类型、规格型号、生产厂家等有所差异,高等院校的仪器分析实验教材的实用性受到限制,给教师指导和学生预习带来不便,直接影响实验效果。对于实验课,可根据各自学校实际情况行合理编排实验指导书。在编排实验指导书时应注意书中实验数量应略大于实际开设实验数量,且尽量覆盖仪器分析中常用的方法和操作技术,以便于学生掌握更多的实践操作技术。

与其它化学实验课程相比较,仪器分析实验教学最突出的特点是存在着“三多三少”的矛盾即班级实验次数多、每组实验学生多、验证性实验多,而配套教学仪器设备少、独立操作实践机会少、设计性和创新性实验少。因此在实验教学改革中应拟合并或筛减部分简单、专业针对性差的实验项目,适当增加专业应用性强的实验,并逐步增加综合设计性实验和创新性实验,力争构建“基础型—设计性—创新型”三层次实验教学体系。

基础性实验的选择原则是要求学生掌握实验基本操作技术,常用试剂的配制方法以及实验室常用仪器的使用,构建“实验指导书+教师讲解+学生操作”的基础实验模式。设置综合设计性实验是对学生更深一步的要求,要求学生能以专业知识为基础,解决专业的相关问题,切实体会到分析化学对于食品专业学生的重要性,从而提高学习的积极性和主动性。创新性实验要求学生在教师的指导下,查阅相关的文献资料,根据所学的知识和操作技能,设计实验课题,写出设计方案。方案通过后即可自行准备实验,进行实验,写出实验论文,从而提高学生的科研能力。

同时可设置开放实验室,允许学生在课余时间进入实验室训练,允许学生在完成基本实验内容的基础上自选实验。实验项目可以由教师提供,也可以是学生通过查资料获得。开放实验要求学生以研究者的身份在查阅资料的基础上,根据已有的知识精心设计和统筹安排。教师则以导师的身份对学生的研究工作进行指导、对学生的实验结果进行评价和把关,学生可以根据自己的情况合理安排实验进度和时间。

在实验教学中,应注重虚拟实验室和实际操作录像的应用。大型、先进的实验仪器价格昂贵,分析操作要求精细,耗时耗力,且为防止学生损坏仪器,多采用教师演示教学的方式,学生无法单独进行操作,难以参与其中,致使教学效果不理想。因此可引进智能仿真课件。模拟课件对抽象、晦涩的理论、无法实地实景展示的仪器构造以及在现有实验条件和学时下无法进行的实验条件优化过程都可以进行形象逼真地演示和自主互助模拟操作。

三、考核体系改革

目前仪器分析的考核方式主要为闭卷考试,该方式不重过程,只惟结果,不利于提高学生学习的能动性,因此应建立多元化的考核体系,将“教”、“学”和“用”三者有机的结合。可采用“平时成绩+论文(试卷)成绩+实验成绩”的三层次考核体系。

平时成绩(20%):主要包括出勤成绩、课堂提问回答情况成绩、平时作业成绩和课前开放学生讲课成绩四部分,综合考察学生的平时表现。

论文(试卷)成绩(48%):期末考核可采用提交相关论文或开卷考试的形式。提交论文不但可以使学生了解最新的仪器进展和分析应用领域,还可使学生掌握基本的论文写法,锻炼科研论文的能力,为后续的学习打下良好的基础。若采用开卷考试的形式,应注意所出试题的质量,应少出或避免翻书即可找到答案的直接性试题,应多出通过理解、分析和综合方可的综合性试题,从而全面考察学生对该门课程的实际掌握情况。

仪器分析课程第6篇

教学方法应以学生为中心,结合教学内容,采用讨论式、对比式、提问式等多种教学方法相结合的方法进行教学,促进学生的思考,积极调动学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师,只有提高学生的学习兴趣,才是最好的教学方法。比如,讲授原子吸收分光光度计基本结构时,结合前面学过的紫外可见分光光度计,通过比较两种仪器的结构特点,请同学们找出相同和相异处,阐明原因。以这两种仪器为例,可横向拓展到光谱仪器的结构特点,使学生整体了解光谱仪器的结构和原理。同时指出该题目为研究生入学考试常用题型,增强学生的学习兴趣。

2结合不同专业的要求

我们这门课的授课是针对工科的化工,环境,高分子等专业,因为涉及到不同专业的授课,如果讲课时采取一刀切的方式,不能收到很好的教学效果。要结合不同专业的学习内容,选出与专业密切相关的教学内容,有侧重的进行讲解。如高分子专业的学生可在重点讲解紫外-可见分光光度分析法、气相色谱法、红外光谱分析法、电位分析法、原子吸收分光光度法等常用基础仪器分析方法时,结合介绍一些光谱分析新技术如电感耦合高频等离子体-原子发射光谱、傅立叶变换-红外光谱、等离子体-质谱等。授课时突出实用性和科学性,唤起他们对新知识、新技术的渴望,避免过多的纯理论灌输,丰富他们的知识储备,为今后的科研、工作打好基础。

3介绍仪器发展史

纯粹的仪器分析的结构、原理和应用知识的讲解比较抽象单一。在讲授每一种分析方法时,结合该方法的发展历史,穿插一些和该方法相关的科学家的轶事,可提高学生的学习兴趣,对具体知识的掌握更加立体深刻。如在色谱方法一章中,首先明确色谱法是一种分离技术,其研究对象是复杂的混合物质。早在1906年由俄国植物学家Tsweet将这种层析现象用于分离植物色素红萝卜素、叶黄素和叶绿素A、B,并为之命名。A.J.P.Martin和R.L.M.Synge开发并应用了分配色谱法使该分析方法应用范围更加广泛,并于1952年获得了诺贝尔奖。此后气相色谱和毛细管柱的出现使得色谱法得以蓬勃发展,使色谱学逐渐成为分析化学的一个重要分支学科。

4联系现实生活

分析仪器方法在食品药品安全,环境,生命科学等领域均有重要的应用,教师在授课时可根据专业要求,及时地联系实际发生的事例进行讲解,使学生对本门课程的学习有更切身的体会,起到事半功倍的效果。如2012年2月初长江流域镇江段发生化学试剂苯酚泄漏事件,导致镇江的饮用水出现异臭味,整个长江下游各县市密切关注事件的发展,随时检测水中苯酚含量,所采用的方法就是国标中苯酚的测定方法,显色后用分光光度计检测。对于环境专业的学生,在此,还可以拓展开来,多介绍一些环境水样的检测内容和方法。再比如,2008年的毒奶粉事件,就是因为直接测量奶粉中蛋白质含量的技术比较复杂,在实际应用中采用了一种简单的测定奶粉中氮含量的方法,叫凯氏定氮法。从而使得不法商贩有可趁之机,向奶粉中非法添加三聚氰胺,企图达到鱼目混珠的目的,这件事在社会上引起很大的争议。进而可向学生介绍检测三聚氰胺的方法,即色谱法和质谱法等。这种与实际生活相关的应用,使学生能切身了解学习仪器分析的意义。

5实验题目的选择

我们根据现有设备,自编了《仪器分析实验》的讲义,同时将原来的先理论课后实验的方式,改为每种仪器讲解完就安排相关实验,通过实验及时巩固所学理论。实验内容上充分结合实践应用,选择现实生活中常见实验,比如火焰原子吸收光谱法测定排放水中铬的含量、高效液相色谱测定饮料中的咖啡因等。这些实验项目联系实际,贴近生活,有真实感,学生很感兴趣,能够锻炼和培养学生的动手能力和创新能力。课程结束时,根据所学仪器,教师给出相关课题,将学生分组,要求学生通过查阅文献,设计实验方案,安排实验。以此进一步促进和深化所学知识。

6结语

仪器分析课程第7篇

关键词: 《仪器分析》课程 兴趣培养 课程改革

仪器分析大多采用现代分离和表征技术,其方法具有简便、快速、灵敏、准确、选择性高、易实现自动化等优点,在动植物、土壤、肥料、农药、食品工程、农林生态、环境保护、品种选育、资源开发及利用、卫生检验等方面发挥着重大作用。近年来,仪器分析已成为现代实验化学的重要支柱。目前,我国绝大多数的大专院校都为化学、环境、食品、药学、生物等专业的学生开设仪器分析理论及实验课程。然而,分析仪器价格昂贵、操作费用高、培训时间长、设备维护难等主客观条件的限制,大大影响了教学质量的提高,导致学生在遇到实际问题时无从下手。为培养学生的实践应用能力和创新意识,为向地方社会输送创新性强和应用性强的“双强”人才,我们有必要对仪器分析及其实验教学内容进行改革。

1.《仪器分析》课程现状

《仪器分析》课程具有以下特点:(1)仪器分析抽象,涉及的知识面广,难于理解,学生难以记忆和掌握,进而对该门课不感兴趣。(2)仪器分析课所用的仪器通常价格昂贵,大多数高校配备数量有限,造成学生在课堂上实践机会比较少。(3)仪器发展、更新速度快,常常造成理论和实际应用相脱节。(4)由于实验课时有限,且仪器价格昂贵,仪器分析实验主要为演示性实验,由教师独立完成,学生仅是观摩和写实验报告,或在教师详细介绍了实验内容、仪器结构和使用方法后,在将实验药品、器材全部准备好的情况下由学生进行实验,学生很少有发挥主观能动性的空间。因此,提高学生的学习兴趣,从而提高学习主动性和积极性,是教学改革的关键。

此外,部分学校为节约开支,将实验分组减少,每组学生人数偏多。大部分同学只是走马观花,对整个实验过程不甚理解,更谈不上掌握。学生完全缺乏主动性,能力得不到培养和提高。理论课抽象枯燥,实验课被动单一,严重影响了教学质量,违背了高校人才培养理念,难以为社会输送合格的应用性人才。因此应改革现行教学方法,使学习内容由枯燥乏味变生动有趣,使学习方式变被动学习为主动学习。

2.注重学习兴趣的培养

2.1介绍仪器发展历史背景

如何培养学生的学习兴趣成为仪器分析教学改革的关注点之一[1]―[2]。分析学习对象是硬生生、冷冰冰的仪器,如教师能在教学过程中加入一些人文知识、仪器发展历程或历史背景的内容,恰当地穿插一些科学史料,让学生畅游在仪器分析的时间长廊里,沿着分析仪器发展的足迹去认识其发展的迫切性和必要性,必将会激起学生学习仪器分析的兴趣和热情。比如在讲气相色谱或液相色谱时,可以从1906年俄国植物学家茨维特以碳酸钙粉末分离叶绿素的实验开始,从最早的液固色谱讲到液液色谱,再讲到气相色谱,以至后来所发展的超临界流体色谱、毛细管色谱、毛细管电泳等,将整个色谱的发展过程向学生进行简要的介绍;在讲述原子吸收光谱时,向学生介绍1955年澳大利亚科学家Walsh和荷兰科学家Alkemade发明第一台原子吸收光谱的情景。向学生介绍诺贝尔奖设立至今,众多科学家得奖都离不开先进仪器的应用,甚至许多物理学家、化学家、医学家直接因为发明仪器而获奖。学生在听完这些故事后会精神振奋,兴致倍增。

2.2利用多媒体课件

仪器分析课程内容抽象枯燥,难以记忆和理解,如果教师仅仅用“粉笔+黑板”的模式向学生传授知识,则往往难以激发学生的学习兴趣,达不到良好的教学效果。多媒体具有声、形、景、动、静结合等多样的表现形式,信息量大、有良好的诱发性和易接受性[3]。如将仪器的结构和原理以Flas的形式呈现在学生面前,借助多媒体的多样性、交互性、集成性,就会激发学生的学习兴趣,如能把仪器的整个工作过程演示出来,则可以增加学生的理解和记忆,学习效果会更佳,学生通过简单的电脑操作就能在数分钟内完成模拟实验。计算机能力强的教师或教学组可以自行编写相关仪器演示的多媒体动画,或从网站下载仪器分析教程相关动画。教师也可录制有关仪器的标准操作方法的录像供学生观看,以便学生做好上机前的准备工作。同时,由于仪器分析课时有限,而学习内容相对较多,故多媒体的运用还可为教师节省板书时间,使授课的信息量加大,知识容量扩大,提高教学质量和教学效率。

2.3与现实生活相联系

让学生认识到所学知识的重要性,必须与生活紧密联系起来。在向学生讲授某大型仪器时,可以先向学生发问:应该用哪些仪器开展这种分析?比如在讲授原子发射或原子吸收光谱前,问学生如何知道河流里面的重金属是否超标;在讲授气相色谱前,问学生如何知道河水中有机物的种类及其含量,不同品牌和香型的白酒其成分和含量的差异,蔬菜和水果的农药残留如何测定;在讲授高效液相色谱前,询问学生用什么方法可以检测出红心鸭蛋里的苏丹红,以及婴幼儿配方奶粉或其他乳制品中三聚氰胺的含量。这些与食品安全或生活实际关系紧密的话题很容易引起学生的兴趣,使他们感受到仪器分析这门课的重要性,明白仪器分析在人们生产生活中的重要地位,从而认真踏实地学习。在这种情况下,教师可进一步要求学生在学习相关理论知识的基础上,查阅相关文献,学习使用仪器。最好能够安排对实际样品的检测实验,达到学以致用,让学生经过艰苦的劳动后体会成功的快乐,增加学习信心和动力,激励他们去学好这门课程。

2.4开设专题讲座

结合学生专业特点,可聘请有关专家或由任课老师向学生开设一些专题讲座,其内容可以是涉及某一仪器分析领域专题的最新发展和研究动态等,也可以是利用仪器分析原理去解决一些生产生活中的实际问题,从而激发学生的求知欲,拓宽学生的视野。比如,可向环境工程专业学生开设“室内空气污染的检测分析”、“河流底泥中重金属形态的测定分析”等专题讲座。由于讲座内容既有深度广度,又能结合学生实际,因此能收到较好的教学效果。

2.5充分利用网络资源

当今世界是知识大爆炸的信息时代,网络资源的普及为信息的获取和知识的飞速传递提供了不可替代的平台。针对大学生喜爱在网络上学习和休闲的特点,可建立学生学习知识的公共平台,将一些仪器标准操作和应用实例的视频放到平台上共享。仪器分析任课老师还可分学科专业开辟不同的QQ群,将一些有关仪器分析方面的知识、相关科学家生活趣闻、相关仪器最新发展动态等都可以放到群里共享。这些信息的搜集和资料的上传不限于教师,学生也可以自己在网上搜集素材上传,在知识学习和共享的同时,培养和增加对课程学习的兴趣,任课老师也可以从平台上获取一些他所不知的知识点,从而形成教学相长的良好氛围。

2.6组织参观学习和听取学术报告

学院领导和任课老师不定期地组织带领不同专业的学生参观本市研发或主要使用分析仪器进行检测的企事业单位,如组织环境工程专业学生参观污水处理厂、水文监测站、环保局等单位。这样一方面可拓展学生视野,弥补学校仪器设备不全面无法实践的问题,另一方面实验检测与生产实践相结合,可为学生将来的工作或科研打下基础。另外,利用学校或周边地区举办大型仪器展示会的机会,组织学生参观,开阔视野,紧跟仪器发展前沿。

请有关专家或知名仪器厂商到校作学术报告,介绍学科发展前沿知识、生产实践对科研仪器的要求,以及仪器发展的最新动向等也是不错的选择。

3.课程改革措施

3.1运用比较和总结教学法

由于仪器分析课程内容众多,涉及知识面广,包括色谱分析(气相色谱、液相色谱)、电化学分析(电位分析、伏安分析、库仑分析)、光谱分析(紫外、红外、分子发光、激光拉曼、核磁共振波谱、原子发射光谱、原子吸收光谱),以及质谱分析等内容,因此在学习中应注意运用比较和总结教学法,以比较为出发点,将原理、条件选择和应用等一并讲授。如将气相色谱与液相色谱比较、原子吸收与原子发射相比较。注意及时总结归纳各类仪器分析方法的共性和个性特点,抓住学习主线和核心内容,使学习内容层次清楚、融会贯通,以达到事半功倍的效果。教师应向学生介绍各类仪器、分析方法的原理及应用的差异与联系,尽可能避免孤立地介绍各种分析方法和分析仪器,及时对章节、课程进行总结,使学生对课程内容的知识结构及其之间的联系更加清楚,深化知识的学习与理解,提高和培养学生的综合分析能力和归纳能力。

3.2课堂教学与演示实验紧密结合

仪器分析课程理论知识较为抽象,而地方高校的学生普遍基础薄弱、底子不好,对理论性强的知识易产生畏难心理。高校课程安排通常每次是两个课时,如能在第一节课时进行理论知识传授后,随堂或下一节课时即带领学生进入仪器实验室进行演示性实验教学,则效果会好很多,能使学生在理性认识的基础上增加许多感性认识。例如,在课堂上向学生讲授了高效液相色谱(HPLC)背景知识、分离原理、仪器构造等后,立即带领学生进入HPLC实验场地,对照仪器实物进行观摩教学,向学生重点介绍仪器的工作原理,对照仪器讲述仪器各部分模块的功能特点,并讲述仪器的应用领域和典型的应用实例,如可分析奶制品中的三聚氰胺,从而引起学生的学习兴趣。然后,任课老师再从头到尾做一次演示性操作,在仪器各部分运行的同时,再次讲解各部分构造及其功能,使学生能够获得更多的感性认识,印象也会更加深刻,如可以请经验丰富的仪器操作人员按标准程序进行演示操作,并制作成光盘资料后放至该课程网络共享资料空间,供学生反复观看学习,在加深理解的同时也降低了学生操作仪器不当的风险。

3.3专业侧重式教学

由于仪器分析课程内容涵盖面广,仪器种类较多,而理论课往往只有30―40个学时,如将所有内容向学生讲授既不现实又无必要,学生的学习效果也不会好。地方高校主要为地方培养应用型人才,因此应根据不同专业的学科特点,充分考虑相关企业的实际需求,向学生选择性地讲授某种仪器的理论知识,并开设一些代表性地实验内容。如环境工程专业的学生,主要培养的是城市和城镇水、气、声、固体废物、给排水工程等污染防治和控制规划专业人才[4],应重点向其讲授高效液相色谱、气相色谱、原子吸收光谱等相关仪器的分析技术及方法应用。同时,削减与环境工程专业学生在实际工作中应用甚少的相关仪器分析理论,如伏安分析法、紫外、红外、分子发光、激光拉曼、核磁共振波谱、质谱分析等,与环境工程专业贴合度不高,应以学生自学为主。

3.4建立综合实验体系

以往的实验教学方式采用的是“三定式”,即在实验手段上采用规定好的实验线路和步骤,使用规定的仪器并在规定时间内完成实验。采用这种教学方式,学生只是机械单调地重复实验过程,其思维能力和创造能力均受到局限,不利于学生创新能力的培养和综合素质的提高。此外,理论教学与实践教学相脱节也是仪器分析课程的一个主要问题。如教师在原理部分通常会花上5―6个学时才能讲透彻,而真正的应用实例部分只有1学时甚至不到1学时。因此,应在课余时间向高年级学生实行开放实验室制度,对一些价格昂贵的仪器,规定学生必须在观看标准操作视频后或由有经验的学长带领下进行实验,以避免发生误操作。

地方高校可以将课程实验、开放性设计实验、课外科技活动实验、毕业论文设计实验有机地结合在一起,逐层递进,这样有利于提高学生综合利用所学知识分析问题、解决问题的能力,是培养学生实践动手能力的有效途径,同时拓宽了学生的知识面,提高了学生的综合素质,培养了学生的创新能力[5]。在实际从事课外科技活动或毕业设计的过程中,教师应因材施教,根据每个学生的实际情况,为其量身选定难度适宜的并具有一定水平的课题,认真指导学生利用相关仪器设备完成实验。如实验设计难度太大,在实施过程中常会让学生产生挫折感,以致产生厌烦心理,从而失去发现问题和解决问题的兴趣。

通过专业侧重式教学和综合实验体系的构建,学生主动汲取知识的能力将得到提高。后进生在先进生的带动下,也能逐步加入到开放性设计实验、课外科技活动实验、毕业论文设计实验中来。学生通过自己的实践,将书本上“死理论”变成“活应用”。这使学生能够触类旁通,点面结合、温故知新,充分体现学生在学习中的主体地位和教师的主导作用,充分调动学生学习的积极性、主动性,可以在较短的时间内提高学生学习和应用知识的能力,以及创新能力。

4.结语

仪器分析是一门实践性很强的课程,地方高校应针对学生能力基础和专业特点,充分培养和调动学生的学习兴趣,重视仪器分析的实践应用,加大开放性设计实验、课外科技活动实验、毕业论文设计实验的比重,使学生既具备扎实的理论基础和较强的仪器操作技能,又具有较强创新意识及创业能力,进一步增强学生就业和发展的竞争力,初步实现培养应用型人才的目标,为地方经济建设作出贡献。

参考文献:

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[3]曹红,刘红,陈思羽,薛梅.关于仪器分析教学改革和大学生创新培养的探讨[J].兵团教育学院学报,2009,19,(1):82-84.