高職院校儀器分析教學改革淺析

丁 寧, 楊海峰, 李登昌

(江蘇農牧科技職業學院, 江蘇 泰州 225300)

儀器分析是以物質的物理性質或物理化學性質為基礎建立起來的一種分析方法, 常需要借助使用各類復雜的、 精密的儀器[1]。 其任務是對試樣或供試品的存在狀態、 結構、 反應過程等進行定性或定量分析, 為各類研究、 生產等活動提供靈敏、快捷的檢測方法和準確結果, 保證各類活動的順利進行。 它既是分析測試的重要方法, 又是化學研究的重要手段, 是分析化學的發展方向。

1 儀器分析教學現狀

儀器分析課程是化學、 化工、 制藥、 環境、 食品、 醫療衛生等學科的專業基礎必修課之一。 通過對本課程的學習學生應該能夠掌握多種儀器分析的基本原理、 儀器特點、 適用范圍和使用及維護方法, 為就業后應用現代的分析儀器打下良好基礎[2]。 但是在高等職業教育中由于儀器分析課程具有知識點多、 內容抽象、 實驗項目開展不夠等特點, 往往導致學生對課程理解不夠, 進而失去學習興趣甚至厭學。 筆者經研究總結儀器分析教學問題主要有以下幾點。

(1)教材實驗項目針對性不強[3]

由于開設儀器分析課程等專業較多, 而市面上大部分教材都是普適性的, 這樣的教材適用于任何專業, 但也存在針對性不強的問題, 可以考慮在教材編排過程中更加細致的考慮到不同專業到學生需求, 加入針對性到實驗項目。 例如原子吸收分光光度法環境專業學生可以考慮測定水中鎘離子, 而藥學類專業學生可以結合藥典考慮測定中藥中重金屬離子, 這樣對于不同專業的學生針對性更強, 也更能激發學生的學習熱情。

(2)知識點多, 內容艱澀

儀器分析課程章節多, 涉及到的原理和儀器也很多, 而且其中很多原理非常抽象, 理解起來非常困難, 傳統的課堂教學受條件限制, 往往只能填鴨式傳授知識, 這樣就會造成學生對知識點理解不到位, 學習起來困難重重。

(3)實驗課時不足

儀器分析課程所涉及到的儀器種類繁多, 但是實驗課時有限, 很多章節只是學習了理論知識而沒有配套的實驗來加強理解, 這就導致理論知識理解不夠充分。

(4)學生人數較多, 實驗儀器臺數不夠

儀器分析課程涉及到的一些大型儀器, 如液相色譜、 氣相色譜、 原子吸收儀等價格較高, 一般院校臺數有限, 這就造成很多實驗都是老師在動手示范, 但是學生沒有機會上手操作,學習積極性不高, 學習效果有限。

(5)實驗過程中只注重設備使用, 對維護部分比較忽視

學生開設實驗課由于時間關系, 往往只是做完實驗, 而大型儀器的維護保養也很重要, 忽視這一塊的知識會使學生在進入企業實習和工作后難以勝任企業要求。

(6)考核方法單一

儀器分析課程一般進行理論考試大部分學生都是靠考前突擊背誦而忽略了平時的學習, 而實驗部分成績依據實驗報告,也會造成很多學生改寫甚至抄襲報告, 不能準確反映學生真實水平。

2 儀器分析課程教學方法改進

2.1 選用專業適用的教材

學習儀器分析課程的專業很多, 而根據專業選擇適合本專業使用的教材或者編寫適用本專業學生使用的實驗講義, 這樣有利于激發本專業學生的學習興趣, 也更容易和專業課程進行無縫連接, 有助于學生實現從學校到企業順利過度。

2.2 多使用信息化教學手段

儀器分析課程知識點多, 原理抽象, 高職類學生本身的學習能力有限, 學習基礎也不扎實, 在儀器分析課程學習過程中遇到這么多, 這么難的知識點很容易一下子就失去學習興趣,進而失去學習動力。 在儀器分析教學中應盡量多使用微課、 教學資源庫、 開放課程等信息化教學手段, 在進行原理講解和儀器講解的時候預先讓學生觀看視頻、 動畫等影像資料能使學生頭腦中形成更直觀的印象, 進而有效提高教學效果。 而在課后也可以讓學生在線觀看視頻, 完成習題, 加深理解。

2.3 用好仿真軟件[4]

儀器分析課程涉及到到儀器種類繁多, 很多儀器價格高昂, 如液相色譜、 氣相色譜、 原子吸收光譜儀等, 一般高職院校這些大型儀器的臺數都不是太多, 很難保證所有學生都能上手反復練習。 而仿真軟件可以很好的解決這一問題, 實驗之前可以先讓學生用仿真軟件練習, 上機實操之前使用仿真軟件練習大大縮短了學生上手操作時間, 節約了實驗課時, 也使學生操作能力提高。 而課后還可以使用仿真軟件進行反復練習, 模擬實驗操作考核, 促進學生更好的掌握儀器使用方法。

2.4 緊密聯系實際, 激發學生學習興趣

在授課過程中可以通過案例引入來進入新的章節, 例如在講解紫外-可見分光光度法時用夏天涂防曬霜防紫外線來引入課程[5]。 另外還需要讓學生經常關注行業新聞時事和熱點事件, 并進行思考和分組討論, 如白酒中加入塑化劑, 知名奶茶中被爆加入過量咖啡因, 藥品使用 “黑心膠囊” 等這些涉及到人民健康的藥品食品安全事件都與儀器分析緊密相關。 教學過程中聯系實際可以激發學生的學習興趣, 提高教學效果。

2.5 巧妙設計、 安排實驗

儀器分析課程的學習離不開實驗教學, 實驗教學課時不足、 儀器臺數不夠又嚴重影響著實驗教學質量[6]。 如果在實驗設計中巧妙設計、 合理安排可以一定程度上彌補不足。 例如測定咖啡因含量可以全班分為8 組, 四組使用紫外-分光光度計,四組使用液相色譜, 每組可以選擇不同的樣品如茶葉、 可樂、咖啡、 奶茶等, 再根據不同樣品性質選用不同前處理方法。 這樣設計既能讓學生學習到不同樣品的處理方法又能解決液相臺數不多的問題, 使教學效果大大提高。

2.6 充分利用教學實習周

儀器分析課程實驗課時有限, 往往在上課過程中只能完成實驗, 而學生對樣品處理, 儀器維護保養方面知識缺乏, 會導致進入企業難以適應[7]。 儀器分析教學實習周會有一整周時間來進行實驗, 可以分組安排學生從實驗方案設計、 儀器試劑準備、 儀器使用過程、 數據處理方法、 儀器保養維護等方面進行全面學習, 因此合理利用儀器分析教學實習周, 能讓學生全流程參與, 全流程學習, 無縫對接企業。

2.7 采用多元化考核

傳統的儀器分析考核方法是僅僅期末進行筆試, 這樣的問題是很多學生平時根本不注重課堂學習, 只是臨考試進行突擊背誦應付考試, 不能達到教學目的。 為了提高實驗教學效果可以在平時實驗過程中加強過程考核, 對每次實驗每組學生的結果進行打分、 公示, 使學生對課堂實驗興趣和重視度提高。 另外還可以使用仿真軟件對每一位學生進行逐人考核, 提高學生對儀器對熟練程度。 最后再加上期末的理論考核, 這樣可以使學生對儀器分析課程的理論和實驗操作都能熟練掌握。

3 結 語

為了提高儀器分析課程教學質量, 培養學生的創新能力,需要不斷進行教學改革。 在教學過程中要充分調研, 選用合適教材, 多運用信息化教學手段同時還要注重實驗方法設計及考核方式, 才能培養出適應社會發展和企業需求的高素質技術技能型人才。