曹英寒,葉紅勇,謝英男,杜朝軍
(南陽理工學院 生物與化學工程學院,河南 南陽 473000)
《現代分析技術》是我?;瘜W工程與工藝專業的一門專業課,主要內容是介紹與本專業相關的常見大型儀器設備的分析原理及應用,目的在于培養學生的創新能力和分析問題、解決問題的能力,使學生能運用現代分析技術解決相關實際問題,為后續的專業綜合實驗、畢業實踐環節奠定基礎,同時培養學生的科研素質。由于該課程具有理論性強、難度大、實踐性和應用性強等特點[1],若仍然采用“以教師為主導”的傳統教學模式,則往往存在學生學習興趣低、效果差、只會紙上談兵而不會實際應用等問題,這與課程設置的目標是完全相悖的。因此,結合現有教學情況,從教學內容、教學方法和考核方式三個方面對《現代分析技術》的教學改革進行研究,提高學生的學習興趣和學習效果,達到該課程的預期教學目標。
我?!冬F代分析技術》課程的教學時數為48學時,均為理論教學,缺乏實踐性和趣味性。為了提高學生的學習興趣,培養學生的動手操作能力,結合我校實驗設備的現有狀況,增加實踐教學環節。根據培養方案的要求,結合科技發展的趨勢和本專業的發展方向,分別確定了理論教學和實驗教學的內容。在理論教學中,主要介紹光譜分析(紫外可見光譜、紅外光譜、拉曼光譜和X射線熒光光譜)、色譜分析、質譜分析和電化學分析。
在實踐教學中,引入了紅外光譜分析、氣質聯用分析、液相色譜分析、X射線熒光光譜分析和掃描電鏡分析5個實驗項目,共計16學時。將理論教學與實驗教學相結合,化抽象為具體,可以使學生在實驗過程中更加深入的理解儀器設備的基本原理、結構和結果的分析與處理,重點培養學生的實踐操作能力和應用能力,真正做到融會貫通、學以致用。
該門課的授課對象為化學工程與工藝專業的大三秋季學期的學生,已經具備了一定的專業基礎知識和專業素養。此時,若單純的采用的傳統填鴨式教學方法,只會使學生感覺枯燥和厭煩[2]。針對此情況,遵循“重點講夠、難點講透和引導自學的原則”,將多種教學方法相結合,培養學生對材料樣品的綜合分析能力。
采用問題導入式的教學方法:以生產生活中遇到的實際問題為例,引導學生思考、解決問題的方法,最后利用所學知識解決問題。例如,在色譜分析中,以生活中比較熱門的“毒奶粉”為例,引導學生提出“如何分析奶粉中是否存在有毒成分”,然后圍繞該問題,提出色譜分析的使用,從而引出色譜分析的原理。最后,利用所學的知識,解決提出的“如何分析奶粉中是否存在有毒成分”這一問題。采用“問題的提出-解決-學以致用”的教學方法[3],不僅可以提高學生的注意力,引起學生的學習興趣,還可以培養學生分析、解決實際問題的能力。
采用“學生為主導,教師從旁引導”的教學方法[4]:選取合適的內容,讓學生分組查閱資料,然后每組推薦一位同學上臺講解,其他組進行評價。最后,由教師對各組進行綜合評價。采用這種方法,將“自學、自講、互評”結合在一起,進一步培養學生的團隊協作能力、自主學習能力和查閱文獻資料能力。
在實踐教學的組織中,將前期準備、講解演示、操作指導、報告評價和總結反饋結合在一起,采用“做中教、做中學”的方法,提高實踐教學的質量[5]。將生產或生活中的案例轉化為實驗項目,首先,要求學生查閱相關資料進行預習。在實驗開始前,由指導老師介紹實驗目的、實驗要求和原理,并對實驗設備的操作進行演示(做中教)。然后,由學生自己動手實驗,包括樣品的前處理、檢測、數據的處理和結果分析,并完成實驗報告(做中學)。在此過程中,教師從旁指導。實驗完成后,將實驗報告進行小組互評、打分,找出小組實驗中的優點和存在的問題。針對存在的問題,提出解決的方法。最后,指導老師進行總結。針對該實驗開展中存在的問題,將其反饋到前期準備工作中,進行持續改進。在實踐教學中引用的實例,也可以和理 論課中的實例相結合,加深學生的理解,強化應用能力[6]。
在傳統教學中,該門課的成績由平時成績和期末考試構成。但是,該考核方式已適應不了如今的教學模式。結合新形勢下人才培養模式的要求和我校實際情況,對考核方式進行了改革,主要包括平時成績(10%)實驗成績(40%)和理論成績(50%)三部分。其中,平時成績主要包括學生的出勤、課堂問題的回答情況等。實驗成績包括實驗預習(5%)、實驗操作(15%)和實驗報告(20%)。理論成績由作業(10%)、分組討論(10%)和期末考試(30%)組成。通過這樣的改革,可以較公正、合理的反應出學生的成績,促進學生知識、能力和素質的協調發展[7]。
總之,《現代分析技術》是一門關系到后續課程開展及科研素質培養的非常重要的專業課程。但是,由于該門課具有理論性強、知識點多且抽象等特點,導致教學質量尚未達到預期目標。本文從教學內容、教學方法和考核方式三個方面出發,對該課程的教學改革進行了研究,將理論與實驗相結合,提高學生興趣,在達成知識目標的同時,培養學生科學嚴謹的學習態度,養成嚴肅認真、實事求是的科學作風及自主學習能力、團隊協作能力和溝通能力。通過本門課的改革,為其他課程的改革積累經驗,促進專業的轉型發展,為應用型人才的培養做出一份努力。