高職院校儀器分析教學(xué)改革淺析

丁 寧, 楊海峰, 李登昌

(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院, 江蘇 泰州 225300)

儀器分析是以物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來的一種分析方法, 常需要借助使用各類復(fù)雜的、 精密的儀器[1]。 其任務(wù)是對(duì)試樣或供試品的存在狀態(tài)、 結(jié)構(gòu)、 反應(yīng)過程等進(jìn)行定性或定量分析, 為各類研究、 生產(chǎn)等活動(dòng)提供靈敏、快捷的檢測(cè)方法和準(zhǔn)確結(jié)果, 保證各類活動(dòng)的順利進(jìn)行。 它既是分析測(cè)試的重要方法, 又是化學(xué)研究的重要手段, 是分析化學(xué)的發(fā)展方向。

1 儀器分析教學(xué)現(xiàn)狀

儀器分析課程是化學(xué)、 化工、 制藥、 環(huán)境、 食品、 醫(yī)療衛(wèi)生等學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一。 通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)該能夠掌握多種儀器分析的基本原理、 儀器特點(diǎn)、 適用范圍和使用及維護(hù)方法, 為就業(yè)后應(yīng)用現(xiàn)代的分析儀器打下良好基礎(chǔ)[2]。 但是在高等職業(yè)教育中由于儀器分析課程具有知識(shí)點(diǎn)多、 內(nèi)容抽象、 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開展不夠等特點(diǎn), 往往導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程理解不夠, 進(jìn)而失去學(xué)習(xí)興趣甚至厭學(xué)。 筆者經(jīng)研究總結(jié)儀器分析教學(xué)問題主要有以下幾點(diǎn)。

(1)教材實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目針對(duì)性不強(qiáng)[3]

由于開設(shè)儀器分析課程等專業(yè)較多, 而市面上大部分教材都是普適性的, 這樣的教材適用于任何專業(yè), 但也存在針對(duì)性不強(qiáng)的問題, 可以考慮在教材編排過程中更加細(xì)致的考慮到不同專業(yè)到學(xué)生需求, 加入針對(duì)性到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。 例如原子吸收分光光度法環(huán)境專業(yè)學(xué)生可以考慮測(cè)定水中鎘離子, 而藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生可以結(jié)合藥典考慮測(cè)定中藥中重金屬離子, 這樣對(duì)于不同專業(yè)的學(xué)生針對(duì)性更強(qiáng), 也更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

(2)知識(shí)點(diǎn)多, 內(nèi)容艱澀

儀器分析課程章節(jié)多, 涉及到的原理和儀器也很多, 而且其中很多原理非常抽象, 理解起來非常困難, 傳統(tǒng)的課堂教學(xué)受條件限制, 往往只能填鴨式傳授知識(shí), 這樣就會(huì)造成學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解不到位, 學(xué)習(xí)起來困難重重。

(3)實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足

儀器分析課程所涉及到的儀器種類繁多, 但是實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限, 很多章節(jié)只是學(xué)習(xí)了理論知識(shí)而沒有配套的實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)理解, 這就導(dǎo)致理論知識(shí)理解不夠充分。

(4)學(xué)生人數(shù)較多, 實(shí)驗(yàn)儀器臺(tái)數(shù)不夠

儀器分析課程涉及到的一些大型儀器, 如液相色譜、 氣相色譜、 原子吸收儀等價(jià)格較高, 一般院校臺(tái)數(shù)有限, 這就造成很多實(shí)驗(yàn)都是老師在動(dòng)手示范, 但是學(xué)生沒有機(jī)會(huì)上手操作,學(xué)習(xí)積極性不高, 學(xué)習(xí)效果有限。

(5)實(shí)驗(yàn)過程中只注重設(shè)備使用, 對(duì)維護(hù)部分比較忽視

學(xué)生開設(shè)實(shí)驗(yàn)課由于時(shí)間關(guān)系, 往往只是做完實(shí)驗(yàn), 而大型儀器的維護(hù)保養(yǎng)也很重要, 忽視這一塊的知識(shí)會(huì)使學(xué)生在進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)和工作后難以勝任企業(yè)要求。

(6)考核方法單一

儀器分析課程一般進(jìn)行理論考試大部分學(xué)生都是靠考前突擊背誦而忽略了平時(shí)的學(xué)習(xí), 而實(shí)驗(yàn)部分成績(jī)依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,也會(huì)造成很多學(xué)生改寫甚至抄襲報(bào)告, 不能準(zhǔn)確反映學(xué)生真實(shí)水平。

2 儀器分析課程教學(xué)方法改進(jìn)

2.1 選用專業(yè)適用的教材

學(xué)習(xí)儀器分析課程的專業(yè)很多, 而根據(jù)專業(yè)選擇適合本專業(yè)使用的教材或者編寫適用本專業(yè)學(xué)生使用的實(shí)驗(yàn)講義, 這樣有利于激發(fā)本專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 也更容易和專業(yè)課程進(jìn)行無縫連接, 有助于學(xué)生實(shí)現(xiàn)從學(xué)校到企業(yè)順利過度。

2.2 多使用信息化教學(xué)手段

儀器分析課程知識(shí)點(diǎn)多, 原理抽象, 高職類學(xué)生本身的學(xué)習(xí)能力有限, 學(xué)習(xí)基礎(chǔ)也不扎實(shí), 在儀器分析課程學(xué)習(xí)過程中遇到這么多, 這么難的知識(shí)點(diǎn)很容易一下子就失去學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而失去學(xué)習(xí)動(dòng)力。 在儀器分析教學(xué)中應(yīng)盡量多使用微課、 教學(xué)資源庫、 開放課程等信息化教學(xué)手段, 在進(jìn)行原理講解和儀器講解的時(shí)候預(yù)先讓學(xué)生觀看視頻、 動(dòng)畫等影像資料能使學(xué)生頭腦中形成更直觀的印象, 進(jìn)而有效提高教學(xué)效果。 而在課后也可以讓學(xué)生在線觀看視頻, 完成習(xí)題, 加深理解。

2.3 用好仿真軟件[4]

儀器分析課程涉及到到儀器種類繁多, 很多儀器價(jià)格高昂, 如液相色譜、 氣相色譜、 原子吸收光譜儀等, 一般高職院校這些大型儀器的臺(tái)數(shù)都不是太多, 很難保證所有學(xué)生都能上手反復(fù)練習(xí)。 而仿真軟件可以很好的解決這一問題, 實(shí)驗(yàn)之前可以先讓學(xué)生用仿真軟件練習(xí), 上機(jī)實(shí)操之前使用仿真軟件練習(xí)大大縮短了學(xué)生上手操作時(shí)間, 節(jié)約了實(shí)驗(yàn)課時(shí), 也使學(xué)生操作能力提高。 而課后還可以使用仿真軟件進(jìn)行反復(fù)練習(xí), 模擬實(shí)驗(yàn)操作考核, 促進(jìn)學(xué)生更好的掌握儀器使用方法。

2.4 緊密聯(lián)系實(shí)際, 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在授課過程中可以通過案例引入來進(jìn)入新的章節(jié), 例如在講解紫外-可見分光光度法時(shí)用夏天涂防曬霜防紫外線來引入課程[5]。 另外還需要讓學(xué)生經(jīng)常關(guān)注行業(yè)新聞時(shí)事和熱點(diǎn)事件, 并進(jìn)行思考和分組討論, 如白酒中加入塑化劑, 知名奶茶中被爆加入過量咖啡因, 藥品使用 “黑心膠囊” 等這些涉及到人民健康的藥品食品安全事件都與儀器分析緊密相關(guān)。 教學(xué)過程中聯(lián)系實(shí)際可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 提高教學(xué)效果。

2.5 巧妙設(shè)計(jì)、 安排實(shí)驗(yàn)

儀器分析課程的學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué), 實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)不足、 儀器臺(tái)數(shù)不夠又嚴(yán)重影響著實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[6]。 如果在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中巧妙設(shè)計(jì)、 合理安排可以一定程度上彌補(bǔ)不足。 例如測(cè)定咖啡因含量可以全班分為8 組, 四組使用紫外-分光光度計(jì),四組使用液相色譜, 每組可以選擇不同的樣品如茶葉、 可樂、咖啡、 奶茶等, 再根據(jù)不同樣品性質(zhì)選用不同前處理方法。 這樣設(shè)計(jì)既能讓學(xué)生學(xué)習(xí)到不同樣品的處理方法又能解決液相臺(tái)數(shù)不多的問題, 使教學(xué)效果大大提高。

2.6 充分利用教學(xué)實(shí)習(xí)周

儀器分析課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限, 往往在上課過程中只能完成實(shí)驗(yàn), 而學(xué)生對(duì)樣品處理, 儀器維護(hù)保養(yǎng)方面知識(shí)缺乏, 會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入企業(yè)難以適應(yīng)[7]。 儀器分析教學(xué)實(shí)習(xí)周會(huì)有一整周時(shí)間來進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 可以分組安排學(xué)生從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、 儀器試劑準(zhǔn)備、 儀器使用過程、 數(shù)據(jù)處理方法、 儀器保養(yǎng)維護(hù)等方面進(jìn)行全面學(xué)習(xí), 因此合理利用儀器分析教學(xué)實(shí)習(xí)周, 能讓學(xué)生全流程參與, 全流程學(xué)習(xí), 無縫對(duì)接企業(yè)。

2.7 采用多元化考核

傳統(tǒng)的儀器分析考核方法是僅僅期末進(jìn)行筆試, 這樣的問題是很多學(xué)生平時(shí)根本不注重課堂學(xué)習(xí), 只是臨考試進(jìn)行突擊背誦應(yīng)付考試, 不能達(dá)到教學(xué)目的。 為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果可以在平時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中加強(qiáng)過程考核, 對(duì)每次實(shí)驗(yàn)每組學(xué)生的結(jié)果進(jìn)行打分、 公示, 使學(xué)生對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)興趣和重視度提高。 另外還可以使用仿真軟件對(duì)每一位學(xué)生進(jìn)行逐人考核, 提高學(xué)生對(duì)儀器對(duì)熟練程度。 最后再加上期末的理論考核, 這樣可以使學(xué)生對(duì)儀器分析課程的理論和實(shí)驗(yàn)操作都能熟練掌握。

3 結(jié) 語

為了提高儀器分析課程教學(xué)質(zhì)量, 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,需要不斷進(jìn)行教學(xué)改革。 在教學(xué)過程中要充分調(diào)研, 選用合適教材, 多運(yùn)用信息化教學(xué)手段同時(shí)還要注重實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)及考核方式, 才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和企業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。