提升儀器分析互動式教學(xué)效果的探討

李承勇，吳曉萍，盧虹玉，聶芳紅，廖 艷，周 俊，黃 和

(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東 湛江 524088)

提升儀器分析互動式教學(xué)效果的探討

李承勇，吳曉萍，盧虹玉，聶芳紅，廖 艷，周 俊，黃 和

(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東 湛江 524088)

儀器分析是近年來高?？焖侔l(fā)展的一門理工科專業(yè)課程，具有復(fù)雜的理論性和較強的實踐性，由于其自身特點以及各種主客觀條件的限制，其教學(xué)效果不是十分理想。本文針對當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，對如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了探討。

儀器分析；互動式教學(xué)；教學(xué)改革

儀器分析是一門關(guān)于環(huán)境、材料、化學(xué)化工、食品科學(xué)和生命科學(xué)類等相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，分為理論課程和實驗課程兩部分。儀器分析技術(shù)在物質(zhì)的定性定量和結(jié)構(gòu)分析中發(fā)揮了重要的作用，在眾多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。其教學(xué)質(zhì)量需要不斷提高，尤其是要注重課堂上和實驗中與學(xué)生之間的互動效果。因此積極推進(jìn)儀器分析課程的改革，使學(xué)生充分理解并掌握理論知識，提高學(xué)生的實踐能力，做到理論與實踐相結(jié)合，使其真正受益于這門課程具有深遠(yuǎn)的意義。

1 儀器分析教學(xué)的現(xiàn)狀

目前，我國絕大多數(shù)高校都將其作為基礎(chǔ)課對相關(guān)專業(yè)開設(shè)[1]。儀器分析課程本身涉及物理、化學(xué)等多門學(xué)科，內(nèi)容復(fù)雜且相互交叉，教學(xué)內(nèi)容的抽象性、枯燥性，大大加深了學(xué)生學(xué)習(xí)理解的難度，嚴(yán)重打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)儀器分析的積極性，學(xué)習(xí)效果不是十分理想。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各類新型高靈敏度、高選擇性的分析儀器及相關(guān)的新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)[2]。儀器分析實驗需要借助大型精密儀器，費用昂貴且更新快，許多高校不具備大量購買的能力，以至于學(xué)生做實驗時分組少、組員多、個人獨立操作機會少，往往造成學(xué)生的動手能力較差。實驗教師往往在有限的學(xué)時中采取灌輸式教學(xué)，與學(xué)生缺乏互動，同學(xué)們只能從課本上所寫的內(nèi)容結(jié)合老師的講解，自我體會，對于儀器結(jié)構(gòu)，實驗原理及動手操作處于似懂非懂的狀態(tài)。嚴(yán)重抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的提高，也不利于學(xué)生切實掌握實驗技能和方法[3]。

2 儀器分析理論教學(xué)的改革措施

2.1 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)過程中往往存在內(nèi)容多、課時少的矛盾。老師應(yīng)按照教學(xué)大綱的要求對現(xiàn)有教材中的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)取舍，明確區(qū)分重點難點，合理有效的分配課時，選擇那些與基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論、基本方法和基本技能密切相關(guān)的重點內(nèi)容，如對于經(jīng)典的光學(xué)、色譜和質(zhì)譜分析法應(yīng)用較多課時進(jìn)行深入與細(xì)化。對于只要求"了解"的以及文字?jǐn)⑹鱿鄬σ锥慕虒W(xué)內(nèi)容以學(xué)生自學(xué)為主，老師通過一定形式檢驗自學(xué)效果。這樣也可以充分發(fā)揮主動性學(xué)習(xí)的作用，以培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力[4]。同時老師也要緊跟科研潮流，增加對各種儀器分析方法新進(jìn)展的介紹，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的好奇心又能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.2 合理安排理論與實驗課程時間

一些高校由于教學(xué)任務(wù)繁重，在課程時間安排上存在明顯不足。往往是先進(jìn)行理論課的教學(xué)，待全部課程完成后開始增加實驗課程，這就造成了理論課程與實驗課程的脫節(jié)。學(xué)生本身對于儀器的結(jié)構(gòu)、原理以及操作處于模凌兩可的狀態(tài)，加上不能及時上手操作加深直觀印象，不僅會造成學(xué)生對理論知識的快速遺忘，也會導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)敷衍實驗的消極態(tài)度，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。因此應(yīng)該合理安排理論與實驗課程的教學(xué)時間，做到理論與實驗課程同步。

2.3 著力改進(jìn)教學(xué)方法

在課堂上，從最開始的老師設(shè)問，學(xué)生回答，到啟發(fā)學(xué)生思路，逐漸轉(zhuǎn)變成學(xué)生提問，老師回答的互動式教學(xué)模式，使學(xué)生在課堂上活躍起來，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

科教技術(shù)的不斷發(fā)展，使多媒體教學(xué)成為主流。充分利用課上時間，運用先進(jìn)的多媒體教學(xué)技術(shù)，將書本上乏味的文字以圖像、動畫、聲音等形式展現(xiàn)出來，并且將與實驗內(nèi)容相關(guān)的儀器結(jié)構(gòu)及具體操作的過程放映出來。通過更加直觀、更加生動地展現(xiàn)實驗儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、儀器原理和儀器操作，充分刺激學(xué)生的感官，使學(xué)生對儀器的結(jié)構(gòu)和使用有所了解，得到初步的感性認(rèn)識[6]。這樣當(dāng)學(xué)生進(jìn)入到實驗室進(jìn)行實際操作時就會做到心里有數(shù)，不會感到陌生而無從著手，有助于提高學(xué)生的自信心。

3 儀器分析實驗教學(xué)的改革措施

3.1 精選實驗內(nèi)容

興趣是學(xué)習(xí)的動力源泉，而老師安排的一些實驗內(nèi)容陳舊，學(xué)生往往不感興趣，產(chǎn)生"這有什么用"的疑問。因此，合理安排實驗內(nèi)容，增加貼近實事生活的實驗，有助于實驗教學(xué)的開展。如安排測定奶粉中三聚氰胺的含量，蔬菜中有機磷的殘留，化妝品中鉛含量等實驗，讓學(xué)生深刻認(rèn)識到儀器分析"用"在何處，感受儀器分析的魅力所在。學(xué)生也可根據(jù)自己的興趣主動向老師建議，自定實驗內(nèi)容，由老師同意并統(tǒng)一組織安排進(jìn)行實驗。從興趣出發(fā)，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性也可以鍛煉學(xué)生獨立思考問題的能力，使學(xué)生在創(chuàng)新、科研等方面的能力得到顯著提高。

3.2 轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)模式

相比于理論教學(xué)，在實驗教學(xué)中增加師生的互動性則更為重要?？梢?一切從問題出發(fā)"，首先由老師進(jìn)行操作性示范，學(xué)生通過觀察，對各操作環(huán)節(jié)進(jìn)行發(fā)問，最后再由老師進(jìn)行解答。學(xué)生通過"觀察-思考-提問-解疑"的學(xué)習(xí)模式，逐漸加深對儀器結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，對實驗原理的理解，以及對實驗操作的掌握。同時實驗老師在進(jìn)行分組時應(yīng)盡量采取分組多，組員少的原則，在實驗過程中學(xué)生們互相分工，在熟練掌握實驗操作的同時，加強團(tuán)隊合作意識，有助于今后走上工作崗位。

3.3 開放部分實驗室

由于部分儀器分析所用的設(shè)備昂貴，購入少，學(xué)生多，不是每個學(xué)生都能得到完整的實驗操作機會，而且一些實驗耗時長，在有限的課上時間內(nèi)不能完成，部分同學(xué)為此在進(jìn)行實驗時，能省則省，草率了事。

基于課程本身特點不可能全面開放實驗室。但是開放部分實驗室還是可行的。這也是當(dāng)前高校的現(xiàn)行形式，也必將成為未來的發(fā)展趨勢。開放實驗教學(xué)，有計劃的開放部分實驗室，學(xué)生通過向老師申請做好登記，可在課外時間進(jìn)入實驗室。這就對課上未完成實驗或者自己想要鍛煉動手能力的學(xué)生提供了一個好的平臺。開放實驗室為學(xué)生自覺學(xué)習(xí)提供了更廣闊的天地，有利于樹立良好的學(xué)風(fēng)建設(shè)，提高學(xué)生分析、處理問題的能力[6]。

3.4 開展設(shè)計性實驗

儀器分析實驗重點在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力[7]。而目前的實驗課程為了節(jié)省時間，大多由實驗老師提供配制好的試劑，學(xué)生知道只要按照實習(xí)報告所給的實驗步驟操作就不會出錯，長此以往就會造成學(xué)生的依賴性。因此，有必要開展設(shè)計性實驗。由老師布置課題，學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)，設(shè)計實驗方案，配置所需試劑，進(jìn)行樣品處理，獨立完成實驗進(jìn)行結(jié)果分析，老師在此過程中只扮演輔助角色。這樣，不僅使學(xué)生初步了解綜合分析的要領(lǐng)和技術(shù)，鞏固了所學(xué)的理論知識，而且培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析、解決問題的能力[8]，為學(xué)生開展畢業(yè)實驗做了良好的鋪墊。

3.5 完善課程考核辦法

在實驗教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科研態(tài)度至關(guān)重要。而對于儀器分析這門課程學(xué)生往往有著重理論輕實驗的學(xué)習(xí)觀念。重心多放于理論課的考核，不認(rèn)真對待實驗報告的書寫，實驗數(shù)據(jù)的分析，對于實驗中出現(xiàn)的問題置之不理，不去排查問題所在。

因此，制訂新的實驗課程考核方案勢在必行，通過多種形式對教學(xué)總體效果進(jìn)行綜合考核評價，改革與完善學(xué)生實驗考核方法和考評標(biāo)準(zhǔn)[3]。應(yīng)綜合實驗的各個環(huán)節(jié)，進(jìn)行合理的分?jǐn)?shù)分配。如在實驗開展過程中，老師應(yīng)該觀察學(xué)生操作情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行實時給分，再根據(jù)實驗報告內(nèi)容進(jìn)行評定，同時應(yīng)該增加實驗操作技能的考核，由學(xué)生抽簽決定以往實驗作為考核內(nèi)容，重點考核其動手能力，基本操作是否正確規(guī)范，并適當(dāng)提出操作中需要注意的問題，看其是否掌握，再根據(jù)各環(huán)節(jié)所占分?jǐn)?shù)比例進(jìn)行分?jǐn)?shù)匯總。目的在于通過嚴(yán)格的考核制度，端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高對實驗的重視程度。

4 結(jié)語

儀器分析這門課程內(nèi)容多、更新快，應(yīng)用廣。對于高校儀器分析的教學(xué)要求也將越來越高。因此我們需要通過優(yōu)良的師資隊伍，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，鍛造學(xué)生實踐能力，培養(yǎng)出適應(yīng)于當(dāng)代需求的應(yīng)用型人才為最終目標(biāo)，不斷積累教學(xué)經(jīng)驗，反復(fù)進(jìn)行改革、實踐，來探索有效的提升互動式教學(xué)效果的辦法，達(dá)到逐步提高儀器分析教學(xué)質(zhì)量的目的。

[1] 劉 芳,茍 麗, 胡國海. 儀器分析實驗課的教學(xué)探討[J]. 中國科技信息, 2008(13):259-259.

[2] 鮑長利,賈 瓊,陳 博,等.儀器分析實驗教學(xué)改革的探討[J].實驗室研究與探索,2009,28(10):123-125.

[3] 蔡向忠,王秀紅,李銀生,等.改革儀器分析實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實驗室研究與探索,2014,33(11):168-171.

[4] 張 倩.儀器分析教學(xué)改革的探索與實踐[J].大眾科技,2013(4):245-246.

[5] 馬祥英,陳其鋒,許海棠.儀器分析實驗課程改進(jìn)與實踐[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2013,11(2):76-78.

[6] 崔連義.儀器分析實驗教學(xué)改革之實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(2):189-192.

[7] 張惠欣, 王家喜, 周紅勇,等. 加強儀器分析實驗教學(xué)改革,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[J]. 化工高等教育, 2014, 31(5):61-64.

[8] 張 芹,黃玉英,歐光南,等.儀器分析教學(xué)與應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009(33):242-243.

(本文文獻(xiàn)格式：李承勇，吳曉萍，盧虹玉，等.提升儀器分析互動式教學(xué)效果的探討[J].山東化工，2017，46(12)：164-165.)

Exploration on Teaching Reform of Instrumental Analysis

LiChengyong,WuXiaoping,LuHongyu,NieFanghong,LiaoYan,HuangHe

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

Instrumental analysis is a professional course of science and engineering which has developed rapidly in recent years. It has complicated theory and strong practicality, and its teaching effect is not very ideal because of its own characteristics and various subjective and objective conditions. In view of the current problems in teaching, how to cultivate students' interest in learning and improve the quality of teaching were discussed.

instrumental analysis; interactive teaching; teaching reform

2017-04-18

廣東省研究生示范課程建設(shè)項目(2015SFKC36)；廣東海洋大學(xué)教育教學(xué)改革項目(XJG201409，XJG201427)；廣東海洋大學(xué)創(chuàng)新強校工程項目(GDOU2015040505)

李承勇(1985—)，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向為納米分析與食品安全檢測。

G642.0

A

1008-021X(2017)12-0164-02