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地方本科院校仪器分析实验教学改革探索

2020-02-17芯,黄婷,纪

山东化工 2020年1期
关键词:仪器实验分析

张 芯,黄 婷,纪 桢

(安康学院 化学化工学院,陕西 安康 725000)

《仪器分析实验》是高等学校化学类各专业本科生的基础课之一,是一门理论性和实践性都很强的基础课程,本课程的教学目的和任务是巩固和加深对《仪器分析》理论课学习了的各类常用仪器分析方法基本原理的理解[1];了解各类常用仪器分析方法的定性、定量分析技术;培养学生应用现代仪器分析测试技术的技能,为培养适应二十一世纪需要的综合性科研和应用人才打下坚实的基础。

安康学院化学工程与工艺、材料化学等专业均开设有仪器分析实验课程。以化学工程与工艺专业(化妆品技术与工程方向)为例,此专业的培养要求为能够采用正确的试验方法并选择合适的现代工具,检测、分析和鉴定化妆品原料及产品特性;能够掌握现代分析技术及仪器的使用原理及方法,并对复杂的化学工程及化妆品产品生产问题进行分析。对于“立足地方需求,全方位为所在区域经济社会发展服务”的地方本科院校来说,教学环节既要突出知识、技能的讲授,又要兼顾学生综合素质的培养。对仪器分析教学内容、教学模式等方面进行改革探索,这对于地方本科教学水平和学科建设上都有十分重要的意义。

1 我校化学化工类专业仪器分析实验课程现状与不足

1.1 实验教学内容枯燥,学生兴趣不足

仪器分析实验配套的仪器分析理论课程中涉及的理论知识抽象、知识点比较分散,而且内容之间的逻辑性也不强。而实验课程中涉及到的仪器又很多,如原子发射光谱仪、液相色谱仪、红外光谱仪等。我院仪器分析理论课程一般是48学时,有限的课时中要将各种仪器的原理、结构都讲明白有一定的难度,这也导致学生在接下来的仪器分析实验课程中对各种仪器的了解都十分肤浅,实验操作难免流于形式。

1.2 实验教学手段单一

《仪器分析实验》课程的教学,一般的流程为老师讲解实验原理、实验过程,然后示范操作过程,再由学生按照实验步骤操作。学生在完成整个的实验过程中,总是被动地按照实验步骤机械的完成实验内容,对于实验课程涉及到的仪器组成结构及工作原理没有直观的认识和理解,不能将所学理论与实际真正的融合。

1.3 学生人数过多、仪器数量偏少

大型的仪器设备大部分都属于精密仪器,价格昂贵。作为地方本科院校,仪器设备配置缺乏的问题也不容忽视,同时,每个班级的学生人数都比较多。例如,我院液相色谱仪、气相色谱仪、红外光谱仪都只有一台,而每学期需要开设相关实验的班级人数一般在50人左右。实验课程的开设虽可以采用分组的方式进行,但也无法保证课堂秩序。且无法完全避免部分学生不参与实验,甚至抄袭实验报告的情况。

2 教学改革探索

2.1 调整实验内容,激发学生学习热情

针对理论不扎实造成实验流于形式的现象,对实验内容进行取舍,不同专业侧重不同理论及实验知识的讲解。并在验证型实验基础上增加一定量的研究设计型实验课题,让学生自己设计实验过程,培养学生自主探究和自主实验的能力,使学生更有“参与感”,激发学生操作实验的热情,调动其查阅资料、自主学习的积极性[2]。

《仪器分析实验》课程实践操作和技能性强,其教学内容只有贴近生活实际,才能激发学生的好奇心,从而对该课程产生兴趣[3]。因此在实验内容的选择上,要多站在学生的角度,选择应用性强、与日常生活、与专业关联密切的实验项目。比如,在电化学实验中,引入“化妆品pH值的测定”实验;在在分光光度实验中,引入“分光光度计测定饮用水中铁(Ⅱ)、铁(Ⅲ)的测定”实验,培养了学生分析问题和解决问题能力。

2.2 改进授课方式,引入现代教学手段

突破传统的以讲授为主的单调形式,积极依托现代教育技术尝试多种教学组织形式。如学生在进入实验室之前,老师先利用网络收集实验相关的视频教程,然后在课堂上将实验仪器的内部构造、工作原理、工作流程等展示给同学们,并辅以提问和讨论环节。实验视频将抽象的仪器工作原理变得更加具体生动,变枯燥的知识讲授为形象的动画模拟,从而帮助学生加深理解并开发想象力。提问讨论环节可以让老师检查学生是否有预习并了解学生的预习效果,然后针对预习中出现的问题进行指正强调。

2.3 调整分组,合作互助

针对仪器少而学生人数较多的情况,可以分组分批次完成实验。将班级人数分组,每一个组人数控制在12人以内,每一个组又分为两个小组,且每次可以同时开设两个不同的实验项目,依次对调循环,从而提高仪器的利用率。另一方面,将合作互助形式引入实验课堂。具体做法为,实验过程中,给每一位同学进行分工安排,设置实验操作人员、实验记录人员、协作人员等角色,并在操作过程中进行轮换,每一名同学都能参与到整个实验过程,提高学生的学习乐趣和积极性,杜绝了学生的“等靠”思想。

3 结束语

针对仪器分析实验课程教过程中的一些问题,对教学方法进行了探索,并对一些方法进行了实践,获得了较好的效果。当然,由于开设本课程的每个院校情况不同,存在的问题肯定也是各种各样。但研究怎样调动学生自我学习的积极性和主动性,认真思考用什么样的方式让学生能在学习中找到兴趣点和成就感,是每一位仪器分析实验课教师都应该深思的问题。

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