現(xiàn)代教學(xué)手段在儀器分析實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的應(yīng)用*

劉發(fā)強(qiáng) 夏培蓓 李玉梅 吳詠梅

新疆工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830091

儀器分析是工學(xué)課程的重要分支，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性與應(yīng)用性特征。在開展儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，過于強(qiáng)調(diào)了教師講解的重要性，學(xué)生只需要按部就班地進(jìn)行操作即可，在這樣的環(huán)境中成長(zhǎng)起來的學(xué)生，不具備創(chuàng)新思維，實(shí)踐能力較差，學(xué)習(xí)動(dòng)力嚴(yán)重不足。為了使這種局勢(shì)得到扭轉(zhuǎn)，本文建議運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、注重現(xiàn)代教育技術(shù)與教學(xué)的緊密結(jié)合

多媒體課件會(huì)對(duì)教學(xué)起到重要輔助作用。在分析儀器時(shí)，對(duì)于一些復(fù)雜抽象、晦澀難懂的內(nèi)容，應(yīng)該為學(xué)生提供微課視頻。具體如下：

一是，錄制教學(xué)視頻。從當(dāng)前教學(xué)工作的開展情況看，最難以突破的瓶頸就是精密儀器數(shù)量不足，難以實(shí)現(xiàn)生均一臺(tái)?？梢酝ㄟ^微視頻的形式來分析儀器結(jié)構(gòu)、介紹儀器的使用方法，學(xué)生也可以根據(jù)自己的理解情況反復(fù)觀看視頻，提高教學(xué)效果。

二是，教師準(zhǔn)備好學(xué)習(xí)資料并將其上傳到管理平臺(tái)，學(xué)生可以自由下載這些資料，為他們的預(yù)習(xí)做好準(zhǔn)備。管理平臺(tái)具有較強(qiáng)的互動(dòng)性，學(xué)生隨時(shí)都可以提出自己的質(zhì)疑，也可以圍繞某一問題與他人進(jìn)行交流、探討，共同制定出合理的解決方案，既能增進(jìn)師生之間的感情，也有助于提高學(xué)習(xí)熱情。

總之，儀器分析實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)活動(dòng)的開展，不僅要讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，更要培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力，使學(xué)生能獨(dú)立操作各種精密儀器。在實(shí)驗(yàn)課開始之前，教師要精心為學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)習(xí)資料，將其上傳到管理平臺(tái)之中，為學(xué)生預(yù)習(xí)做好準(zhǔn)備。整個(gè)課堂教學(xué)中的多數(shù)時(shí)間都用于講解重難點(diǎn)內(nèi)容，也可以針對(duì)一些較為復(fù)雜、抽象的知識(shí)點(diǎn)再次為學(xué)生播放Flash動(dòng)畫、微視頻，幫助學(xué)生降低理解的難度。課后，學(xué)生也可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上圍繞某一話題展開討論。

二、合理引入辦公軟件開展儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，分析儀器也處于動(dòng)態(tài)發(fā)展之中，原子吸收光譜儀、紫外-可見分光度計(jì)等先進(jìn)的光學(xué)類儀器不再是陌生事物，使用這些精密儀器的目的就是要借助于標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)樣品含量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線來得出合理的結(jié)果。而在對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行基本分析和圖形展示時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到辦公軟件，特別是excel。目前，Excel在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，為繪制圖表、統(tǒng)計(jì)分析、整理數(shù)據(jù)等提供了有利條件。在“儀器分析”實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)生成大量數(shù)據(jù)，可以用Excel來對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繪制成直觀形象的圖表。Excel功能齊備，能為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展提供有力支撐，而且許多學(xué)生在計(jì)算機(jī)課程中已經(jīng)接觸過這種軟件，掌握了基本操作方法，可以靈活自如地用其處理數(shù)據(jù)信息，其中包括建立回歸議程、圖形處理、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化。

三、合理引入專業(yè)性軟件開展儀器分析實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)

對(duì)于當(dāng)代大學(xué)生而言，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為他們學(xué)習(xí)與生活的必須品，計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平都比較高，教師可以用Origin軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)、示范，使學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力得到一定程度的提高，不僅能繪制出美觀大方的數(shù)據(jù)分析圖形，還能使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣，進(jìn)而達(dá)到提升綜合素質(zhì)的目的。將Origin軟件引入實(shí)驗(yàn)課程，能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果得到大幅提升，這已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。

在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，Origin軟件的應(yīng)用主要包括兩項(xiàng)內(nèi)容，一是繪制圖表。繪制圖表是該軟件的一大特色，不需要進(jìn)行編程，只要簡(jiǎn)單地輸入各項(xiàng)數(shù)據(jù)之后，再?gòu)牟藛沃悬c(diǎn)擊相應(yīng)工具按鈕即可，尤其適用于繪制色譜圖、光譜圖等。二是繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。Origin軟件不僅能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還能以較快的速度繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，經(jīng)常運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)曲線法對(duì)各種試樣溶液的質(zhì)量濃度進(jìn)行定量分析。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的原理，就是把前期測(cè)定的信號(hào)響應(yīng)值當(dāng)成縱坐標(biāo)，把未知試樣溶液的質(zhì)量濃度當(dāng)成橫坐標(biāo)，根據(jù)二者之間存在的線性關(guān)系進(jìn)行繪制。從現(xiàn)階段分析實(shí)驗(yàn)的開展情況看，電化學(xué)、色譜學(xué)、光學(xué)等分析實(shí)驗(yàn)中會(huì)生成大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，需要繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

四、結(jié)語

總之，隨著一些數(shù)據(jù)處理軟件，如Excel、響應(yīng)面、Origin等的應(yīng)用，可以使得學(xué)生實(shí)驗(yàn)獲得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，將實(shí)驗(yàn)誤差控制到最低限度之內(nèi)。因此，在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程中要引入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)處理軟件，將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面的內(nèi)容穿插到課堂教學(xué)之中，能使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到有效提高。