榆林學院化學與化工學院 焦玉榮 劉玲娜 劉曉菊 韓志萍
儀器分析涵蓋了包括電子學、物理學、信息學和系統制造等多學科的知識內容,是分析化學教學的重要組成部分。由于分析儀器的高靈敏度、高檢測速度、高準確度和精密度等特點,使其在現代的分析領域中得到了廣泛應用。
儀器分析實驗是榆林學院化學與化工學院化學教育專業在大二第二學期開設的一門必修的專業基礎課。從目前我院化學專業培養計劃和課程設置看來,儀器分析實驗課程在整個分析化學課程體系中占有極其重要的地位,也屬于一門學生比較難掌握的學科。
隨著全球科學技術的飛速發展,高等學校化學及化工專業的儀器分析實驗教學,不論是教學思想、教學內容,還是管理水平和實驗手段都必須適應人才培養的需求,要求學生以創新的態度對待每一種儀器,根據求職、就業、儀器使用與維護、創新拓展、設計制造的培養目標進行教學從而培養其應用型及創新型人才。
儀器分析實驗是分析化學課程重要的實踐教學環節,利用實驗教學的直觀性、實踐性及其探索性和創新性,通過使學生理解各種儀器的原理,了解各種儀器的結構,熟悉各種儀器的操作方法,幫助學生建立和鞏固儀器分析學科的基本概念和基本理論。自2003年升本后,榆林學院加大了教學設施的投入力度,在國家及陜西省教育廳的協助下引入資金購置和更新了大批的大型、精密的儀器設備,成立了院級的分析測試中心。測試中心所擁有的儀器類型基本能完成本科教學和畢業論文需要。對于新建的地方性大學,在儀器分析實驗的教學上存在著一定的弊端。如所使用的昂貴的大型的儀器數量上不足,實驗課時有限,實驗教學往往演化成演示實驗,影響了教學效果。理論教學與實驗指導教師不同,實驗教學和理論教學進度不一致,在有限的實驗課時內無法詳盡地把理論講明白,失去了實驗教學與理論教學相互促進的教學目的。教學方式上,指導教師提前準備好實驗用品,詳盡地介紹實驗目的、原理、步驟及儀器結構和使用方法,沒能激發學生的學習積極性,收到的教學效果不是很理想。學習者對儀器、部件缺乏感性認識、抽象、困惑。為了提高學生的動手能力、鍛煉學生綜合分析能力、培養學生的創新意識,本院的儀器分析實驗教學團隊有責任對現有的儀器分析實驗教學進行改革和創新。期待提升教學團隊的教學能力,提高學生的科研素質。
1.精選實驗內容。隨著科技的不斷進步,儀器更新換代周期越來越短,儀器分析實驗教材內容往往過于陳舊和固定,所以必須精選教學內容才能滿足實驗教學上的需要。針對教材內容和新儀器存在顯著矛盾的問題,結合我院的現有的實驗設備和我校培養目標的需要,我們開設了光學、色譜和電化學三類共8個基礎性實驗,通過這些實驗,讓學生掌握儀器的結構、原理和使用范圍,初步學會儀器的操作技能,提高學生的實踐能力。
2.豐富教學方法。我院儀器分析實驗課時為32課時,采用由兩個教師上課和指導實驗,另外配備一名實驗員的教學方法。為了使分析儀器充分地服務教學和科研,化學與化學工程學院在儀器分析教學團隊的培養上采用多種的方法強化儀器分析教師的實驗技能,使每位儀器分析的教師能夠熟練地掌握多種儀器的操作、維護和故障的排除。教學團隊素質的提高是保證教學質量的前提,在實驗教學過程中,結合儀器分析的發展最新現狀,講授最新的儀器分析的技術、方法和知識,引導學生按科學的方法去主動學習、積極思考。
3.增加開放實驗項目。由于教學課時有限,學生單獨接觸分析儀器的機會比較少。為了提高學生的動手和實踐能力,化學與化學工程學院利用榆林學院的實驗室開放基金,支持面對大一至大三學生實驗開放和項目開放。分析教學團隊教師的題目與儀器分析實驗課程結合起來。通過這些項目進一步鞏固了儀器分析實驗課程,使學生的創新能力、動手能力和儀器操作能力有明顯的改善和提高。
目前榆林學院實驗課的考核不再采用批改實驗報告及單純實驗考核的考核方式,主要采用平時考核與期末考試相結合的方式。儀器分析實驗課程總成績分兩部分,理論成績權重為40%,平時成績權重為60%。平時成績的考核內容通常包括考勤(25%)、課堂表現(25%)、實驗報告成績(50%),平時成績總分(百分制)=考勤成績×(25%)+課堂表現×(25%)+實驗成績×(50%)。對實驗涉及的理論知識、數據處理方法主要以筆試的方式考核,考試的題型靈活多樣,包括客觀題如填空題、選擇題、判斷題和計算題,還有主觀題型如簡答題。實驗總成績=平時成績×60%+考試成績×40%,全面客觀地考察了學生的學習效果,培養了學生的應用及科學研究的能力。
儀器分析實驗作為一門高級專業實驗課程,對化學教育專業學生的求職、就業和深造等方面具有十分重要的意義。根據我院化學專業培養方案,我們提出了針對該專業學生在提高創新意識、實踐能力和動手能力培養的教學改革方案。實踐證明,教改后的儀器分析實驗課程,有效地提高了實驗的教學質量,初步達到培養應用型人才和具有科研能力人才的教育目的。
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