隨著我國國民經濟和科學技術的迅猛發展,現代儀器分析在農、林、水科學中的應用與日俱增,已成為農業科學、生物化學、食品化學、環境保護、作物營養診斷、生物資源利用、生命科學,以及農、林、水、牧副產品檢驗等進行科學研究不可缺少的重要檢測手段,在實現社會主義農業現代化的進程中,發揮著越來越重要的作用,在21世紀的高等教育中,現代儀器分析在培養和提高學生科學素質方面起著不可忽視的作用。
獨立學院是我國高等教育體系結構中的一種嶄新模式。獨立學院的快速發展。對緩解高等教育優質資源不足起到了積極作用,全國300多所獨立學院已經承擔了30%以上本科生的培養任務。由于獨立學院的等級和招收來的學生素質低于全國一本、二本院校,為了降低獨立學院學生的學習困難,減輕學生的學習負擔,提高學生學習的積極性和主動性,更好地提高教學質量,在具體課程的教學過程中應該有所針對地對待。儀器分析作為一門很重要的基礎課也納入了廈門大學嘉庚學院環境科學與工程系開課計劃中,旨在使學生掌握各種常用分析儀器的基本原理、儀器基本結構和應用范圍,同時基本能夠根據自己日常工作需要,查閱相關資料,選擇適當的分析儀器和分析方法。本文針對如何提高獨立學院儀器分析課程的教學質量進行了一些探索。
一 選擇合適教材
教材建設是課程建設的核心,是教師實現優質教學之本。人才培養質量是衡量獨立學院辦學水平的主要指標,教材作為實現人才培養目標的載體,對獨立學院的發展和人才培養質量具有舉足輕重的作用。而目前專門針對獨立學院編寫的教材很少,對獨立學院的教學及人才培養將產生不利影響。根據教育部有關分層次、分類別培養的指導和要求,更好地服務于獨立院校的教學,科學出版社于20lO年3月組織出版普通高等教育“十二五”獨立學院化學類核心課程立體化系列教材,旨在匯集全國獨立院校教師的豐富教學經驗和成果,整合相關的優質教學資源,建設一批能夠不斷傳承和能經受市場考驗的高質量、高水平精品教材及配套的優質教學資源,以提高我國獨立學院本科教學整體水平,為獨立學院的教學提供全面的出版服務。
教材改革必須淡化學術研究成分,在章節的編排上先易后難,既要低起點,又要有坡度、上水平,更要進一步強化對學生應用能力的培養,增加實例內容。如在編寫紫外——見吸收光譜法章節的時候,可以用盡量容易理解的語言編寫基本原理和儀器構成方面的知識,側重紫外——可見分光光度計的應用實例(用紫外一可見分光光度法測定植物葉片中葉綠素的含量)。獨立學院化學課程系列統編教材的面世將指日可待。
二 優化教學內容
在實施教學前,要根據環境科學與工程專業特點、學生的知識結構現狀,對現有的、非獨立學院專用的教材做出適當的取舍,節選出與專業密切相關的基本理論、基本方法作為重點教學內容,進行重點講解。同時,將最新發展的儀器、儀器分析方法及其新觀點融入教學,以跟上時代發展的步伐。
就我系采用的教材(劉約權主編的《現代儀器分析(第二版)》)而言,總共有18章,教學要求是在一個學期內用34學時教完。在有限的時間內,要有質量地完成教學任務,我們把18章節分成了三大模塊:光分析法、電化學分析法和分離分析法。本專業的儀器分析一般很少涉及電化學分析法,所以將教學重點放在光分析法和分離分析法,而將電化學分析法中的大部分內容作為自學內容,這樣一來,不僅可以使得本課程在有效的教學時間內順利完成、重點突出,還能鍛煉學生的自學能力。教師在教學過程中,應將一些相對比較容易理解的概念一帶而過,將對于后續課程還將用到的知識重點講授,改變面面俱到、根據教材內容平均分配學時的教學模式。例如在緒論中1.4儀器分析方法的主要評價指標中的標準曲線的繪制、靈敏度、檢出限的相關知識在以后的任何一種儀器分析方法都會涉及到的內容作為重點內容。課堂講授重點突出基本理論和基本知識,并與相關專業的知識相結合。例如:通過儀器分析的基本原理的學習,結合各種化學污染與環境問題以及環境與可持續發展等方面的知識,學生不但能了解和掌握有關儀器分析的基本理論,還能正確選擇合適的儀器分析方法來測定一些指標,從而對環境污染程度進行評定,為進一步的環境污染治理提供依據,加強環境保護意識,樹立反戰綠色化學,清潔生產等新的科技理念,從而提高教學質量。
三 改進教學方法
興趣是學生自主學習的源泉和動力。儀器分析作為一門綜合性的學科,對學生而言具有相當的難度。授課教師應該運用恰到好處的教學方法培養和調動學生的學習興趣,以提高教學質量。
首先,在課程教學進行過程中,教師教學應在“教”(理論)的基礎上重點進行“導”(正確的學習方法)。盡管儀器分析課程各章內容相對獨立、原理抽象、儀器結構復雜,但仍存在一些相似和不同的地方。如原子熒光分析法的儀器部件和原子吸收光譜法的是一樣的,可它的原理卻是原子發射,教師采用引導學生進行方法對比的學習方式進行教學,可以使學生牢固地掌握所學知識,取得更好的教學效果。隨著學生自學能力的提高,有效引導學生通過自學能提高知識的廣度和深度,指導學生查閱文獻撰寫課程小論文,開辟學生課外讀書活動,從而培養學生發散思維和辨證批判思維的能力,極大提高教學質量,拓寬學生的知識面,促進學生科學研究思維的培養。在每堂課即將結束教學的時候,特別是在每個章節結束的時候為學生們進行歸納總結,從而幫助他們對知識進行有條理的記憶和掌握。在課余時間,在校園網上已經構建網絡教學平臺,讓學生可以利用課外時間上網自由選擇學習,不僅可以拓寬學生的視野,切實提高學生的實踐技能,還可以通過“在線答疑”專欄,隨時與教師進行互動的交流。
其次,利用多媒體的可視性強、界面優美、集文字動畫視聽于一體等優點,采用多媒體教學,動態地反應儀器的原理、檢測步驟等,不僅可以提高學生的學習積極性,還能提高學生的學習效率。火焰原子化器和石墨原子化器的結構和工作原理其實很簡單,但是采用傳統地教學方法,老師需要花費很長的時間很費勁地講解,而學生還不是很理解。但是通過彩圖和動畫展示時,學生就能很快掌握其結構和工作原理,而且記憶深刻。此外,由于大部分獨立學院的經費有限,同時考慮到儀器的使用率較低,因而沒有購置《儀器分析》課程所涉及到的儀器,因而學生最多只能在老師的帶領下到其他院校或監測機構進行參觀。由于參觀的學生較多且放置儀器的空間有限,通常沒法看清楚演示實驗的全過程。為了彌補這方面的不足,可以將儀器分析的實例通過視頻拍攝下來,使學生能看清具體實驗過程,弄懂實驗基本原理和操作,調動學生積極性。
最后,可將“科研”和“教學”融為—體。作為獨立學院的教師來說,可能參與一個大課題比較難,但是科研意識卻不能忘記,它應該伴隨著我們的成長。因而,我們結合環境科學與工程專業發展的需求,注重選擇應用式例題及開展福建省(學院)大學生創新性實驗(近年來,我系教師一共獲得了5項省級的和1項院級的創新實驗項目),從而適當進行基礎知識的延伸和鍛煉,使學生可以掌握科學研究和創新性思維的方法,不僅有助于畢業論文和畢業設計的開展,為以后的工作奠定良好的基礎,而且有助于培養綜合型的人才。
四 加強師生情感交流
教與學是雙向交流的活動。教學的主客體分別是學生與教師,二者之間的情感交流至關重要。儀器分析課內容博大、層次精深、抽象難懂,學生學習覺得十分的枯燥乏味,教師在改進教學方法的同時,應注入真情實感,與學生進行知識和情感的交流,調動學生的求知欲望。從而獲得滿意的教學效果。如果在教學過程中出現@如學生上課睡覺、講話等違紀的情況,老師在處理的時候要注意自己的態度,盡量用機智、委婉和鼓勵的方法來引導、感化和糾正學生,從而讓他們能感受到被尊重、被體諒,從而自愿地糾正自己的行為。此外,在教學過程中。教師應該經常鼓勵和激勵學生,幫助學生克服學習中的困難,解決疑惑,與學生交流學習心得,共同探討有益的教學方法。從而獲得學生的信賴,在學生心目中樹立良好的形象。在日常生活中,教師要有愛心,對學生們傾注全部的愛,與學生們多交流,多留意,從而去發現他們學習上每一點滴的進步,去尋找他們生活中、品德上每一個閃光點,然后運用激勵機制,加以充分的肯定和激勵,增強他們的自信,縮小師生間心靈上的距離。
教師是人才培養模式的直接實施者。高水平教學的提供和成功的人才培養,離不開高素質的師資。為了提升整個師資隊伍的素質,首先,青年教師隨堂聽老教師的課,并積極參與教學觀摩活動;其次,多參加課程建設和教材編寫、教學研究研討會和進修班(如“精品課程培訓”)等,使得同領域的教師間能針對教學中出現的種種問題進行交流和探討,發生思維的碰撞,使自己能博采眾長、開闊視野。在專家們的點撥下解決平常的教學過程中困惑,并總結經驗。此外,社會發展迅速,教師應合理安排時間,不斷充電,以不斷更新知識,從而盡早形成一支高水平、重職責、有愛心的教師隊伍。
儀器分析課程所涉及的儀器分析方法種類很多,新儀器、新技術不斷涌現,因而,應該結合獨立學院的特點,通過選擇合適教材、不斷優化教學內容、改進教學方法,同時加強實踐教學和師生間的情感交流,使學生更好地掌握儀器分析的基礎知識,提高學生的學習興趣,培養學生分析問題和解決問題的能力,從而提高該課程的教學質量。
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