高林曉,楊 迪,郭 蒙,鄒洪濤
(黔南民族師范學院化學化工學院,貴州 都勻 558000)
我國目前正處于發展階段,同時也是科技創新主導經濟發展的時代,市場對應用型人才的需求量大,應用型人才的培養也逐漸被重視起來。儀器分析實驗是一門理論結合實際,在實際中實踐的課程,除了理論知識的學習外,在各項實踐的操作中也進一步提升了學生發現問題、提出問題、解決問題的能力[1]。然而,在不斷的創新與發現中,儀器分析實驗的設備與知識的更替迅速,傳統的教學方法已經無法達到該課程的需求,更無法培養出符合社會需求的實踐強于理論的應用型人才。因此,為了學生以后的發展,對其實踐能力以及創新精神的培養非常有必要且具有重要的意義[2-3]。儀器分析實驗作為一門實踐性強的學科,為了使之充分發揮在社會中的主體作用,在對應用型人才培養方面所存在的問題以及教學的改革都變得極其重要。因此,要注重學生綜合技能的培養,不斷提高學生的綜合素質,培養學生的實踐能力和開拓創新精神,以滿足社會對應用型人才的需求。
首先,大多數學生認為實驗課程不重要,在以后的實際工作中很少涉及相關知識或者不會從事與該專業相關的工作,以至于在實驗課程教學中,大部分學生忽略了實際操作的重要性。其次,相比實驗課程,學生認為理論課程遠遠重要的多,大多數人只重視理論的吸收,忽略了實際操作的重要性。通常的實驗都是2~4個同學共同完成,有的同學習慣依賴他人,坐享其成,甚至袖手旁觀,不愿意、不主動去研究學習實驗課,缺乏一定的積極性、主動性[4]。
在實驗的開展過程中,由于實驗室儀器設備價格昂貴,資源緊缺,學生數量多,不能為每位學生提供一臺儀器,大部分昂貴儀器分析實驗都是多個學生聚集在一起同時參與。因此,學生親自動手操作機會少,在此過程中缺乏思考,隱性存在的不理解、不明白等問題得不到發現,學生的創新性思維能力也得不到培養,從而降低了教學質量[5]。
在課程的進度上,理論課程要滯后于實驗課程,而且大多數學生缺乏對新知識探索的渴望,不主動去預習新的知識,實驗課上,大多數人對分析儀器不熟悉,甚至不了解,對實驗內容一無所知。其次,在預習報告中,大多數人都是依葫蘆畫瓢,把書上的內容原模原樣搬到實驗報告上。由此可看,實驗教學與理論教學的進度直接性影響學生對實驗的學習和理解[6]。
在日常的課程教學中,實驗操作都是有限定的課時,為了在有限的時間里快速地完成教學,只能縮減復雜的實驗過程,有些復雜的實驗失敗后來不及重復做。因此,學生從中只能鍛煉到操作方法,還不能夠完全地用實踐去檢驗真理就結束了一節實驗課,實驗課過后,學生對該實驗的原理依舊不清楚、不理解。
隨著教學體制的不斷改革,辦學規模的不斷擴大,實驗設備的更新迅速,大部分儀器實驗教材內容都是根據老設備的使用情況來書寫,與現在儀器分析實驗發展前沿有一定懸殊,最新的儀器設備情況不能全方面普及到學生,新知識的匱乏導致學生在學習過程中產生新的想法受到限制,缺乏大膽創新的靈活性[7]。
在期末成績評定中,學校的考核機制為實驗報告+出勤率+實驗過程操作準確性,成績評價體系較簡單,就會有學生不重視該門課程以及部分學生不懂數據的處理、相互抄襲、修改數據等現象頻繁出現。每次實驗課的人數多在12人左右,老師不能專注到每位同學每一步操作的準確性,在實驗報告中,老師也無法判斷出學生在實驗過程中的操作和數據結果的真實性,所以,學生之間的成績差距不夠顯著[8]。因此,考核的機制也對學生實驗過程中的主動性和表現力有著重要的影響。
實驗的主體既不是教師也不是教材,而是學生,改變教學模式和成績考核方式會促使學生激發興趣和主動參與。在實驗教學過程中,操作表現和參與度都應作為成績依據,常規的打分方式改變會讓學生在這種驅動力之下也會變得積極主動。與此同時,老師也要改變死板的傳統教學模式,多給予學生啟發,增加學生之間的互動與討論,講解優秀的實驗案例等方法都能夠改變學生對實驗課程的看法。在實驗教學中,理論與實驗教學不同步的時候可以適當調整教學內容,根據學生所掌握的理論來調節教學,會讓學生對知識點掌握的更牢固,學生懂得多了興趣也會隨之提高,從而也會自覺成為主體。
如今社會越來越發達,伴隨著也研發產生了很多先進的科技和手段,如:多媒體、虛擬、仿真等。針對儀器短缺、學識有限等問題,在儀器分析實驗教學過程中,網絡化教學應該應用到教學過程中,學生可以在相關實驗網站中提前學習,不僅加快進程還提高了效率,也有利于在實際中的操作。虛擬仿真課程是一種利用計算機模擬儀器設備正常運行時的狀態,建立與真實分析儀器操作條件及測試環境完全相同的虛擬分析系統。虛擬仿真不需要規定特定的時間、地點和工作條件及環境等,大型的儀器分析實驗課程等都能夠被虛擬,還可進行反復操作加深熟練度,這也更好的減少了資源的利用以及設備的損耗,成本減少的同時,教學的效率也會大大的提高[9]。網絡化教學規避了實驗室的安全隱患,減少了實驗室的管理,增強了各門實驗之間的操作交互性,彌補了各種環境污染的不足,為實驗教學提供了更好的機會,值得被引進儀器分析實驗的教學中來[10]。
在實驗室中儀器設備有限,學生人數也過多,而且大部分儀器分析實驗都存在學時有限的問題,一些綜合性高的實驗在限定的時間內不能有效完成,可以選擇開放實驗室,讓有興趣的學生自己動手發揮,這樣不僅鍛煉了學生的實驗操作,還可以活躍學生的思維,提高自主創新能力[11]。除課程安排的實驗之外,學??梢越M織實驗技能大賽,在老師的指導下,有興趣的學生可以參加儀器操作培訓,也可以參與到教師的科研項目中,這樣學生不僅可以通過對實驗的操作提高自身的熟練度,也可以為以后的就業或考研打下扎實的基礎。
首先,結合學校的辦學目標與專業特色,對實驗教材內容進行適當的刪減,取其精華去其糟粕,可以很好地解決實驗教學內容與課時分配不當的矛盾。其次,教學的內容不應只局限于教材,好的內容也可以被補充到原課本中來。面對發展大潮,最先進的儀器分析發展情況也可以適當地補充到學生的教學中,鼓勵學生鉆研最前沿的科研成果,適當地擴展學生的知識層面[12]。對于常使用的儀器分析方法,如:氣相色譜、紫外光譜、原子吸收等儀器分析實驗,教師可適當增加學生練習次數,促使學生熟練于心,在以后的工作中能夠更好更快地操作,在多次練習的同時也儲備了良好的基礎知識。
本文對儀器分析實驗課程教學中存在的問題進行了分析,采取合適的改革方法對教學形式進行調整,在應用型人才的培養方面起著重要作用。儀器分析實驗實踐性強,適用度高,符合市場需求,在社會發展中占著重要的地位,通過對課程的教學改革,扎實的基礎也會使學生在以后的操作中更熟練,自身的動手能力、創新精神和專業素養也會得到進一步的提升,最終成為符合社會需求的應用型人才。地方院校應及時發現問題,改變腐朽的觀念,開拓新思路,積極培養應用型人才,這樣才能提升學校的辦學水準,達到更高的層次。