杜群

摘 要：本文分析了化學(xué)類儀器分析實驗教學(xué)的特點和難點，結(jié)合當前的高校教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題，提出信息技術(shù)與儀器分析實驗教學(xué)相結(jié)合的新教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；儀器分析實驗；教學(xué)模式

1引言

大學(xué)化學(xué)類專業(yè)的一門重要課程是儀器分析實驗。作為一種分析方法，它是以物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)為核心，運用專業(yè)的儀器及設(shè)備，對物質(zhì)進行包括定性、定量及形態(tài)的分析。此種方法是分析化學(xué)的重要組成部分，大量應(yīng)用在科研和生產(chǎn)領(lǐng)域。儀器分析實驗教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力，還可以為其以后的工作及研究夯實基礎(chǔ)。雖然儀器分析實驗知識的學(xué)習(xí)極其重要，但由于儀器在原理、構(gòu)造及操作等方面復(fù)雜難尋規(guī)律，使得學(xué)習(xí)難度大，從而在實際的教學(xué)中效率低下。有鑒于此，可利用現(xiàn)代信息技術(shù)予以改善。

2 儀器分析實驗教學(xué)的特點、難點、現(xiàn)狀及其存在的問題

儀器分析實驗是一門理論性、綜合性、技術(shù)性、實踐性很強的實驗課程?，F(xiàn)實中，一種物質(zhì)必然具有多方面的特征。在分析中，可通過儀器分析多維度、多層次對其進行表示。由于自然界物質(zhì)種類繁雜眾多，使得儀器分析方法、種類、型號、操作等方面千差萬別，在精度、測量范圍等指標上存在不統(tǒng)一。此外，儀器分析實驗也是一門極具操作性的課程，實驗中往往需要操作眾多的儀器來采集數(shù)據(jù)。而所得數(shù)據(jù)分析則需要用到各種不同的數(shù)學(xué)方法進行處理，最后經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)又需化學(xué)知識給予歸納解析。由此可以推論，儀器分析實驗教學(xué)中的重難點主要是學(xué)生需要在有限的時間里掌握各類儀器的使用及眾多實驗數(shù)據(jù)的采集與分析等實驗知識。

現(xiàn)代化學(xué)研究和生產(chǎn)過程中，使儀器分析技術(shù)不斷發(fā)展。隨著生產(chǎn)實踐的需求增強，物理學(xué)、化學(xué)等自然科學(xué)不斷進步，使得儀器分析技術(shù)不斷得以發(fā)展和提高。儀器分析實驗教學(xué)不可固步自封，也需要與時俱進，進行教學(xué)改革。目前，在儀器分析實驗教學(xué)中主要存在下列問題：（1）儀器貴重，數(shù)量不多，不能滿足實驗過程中多名同學(xué)同時操作，一些特殊儀器學(xué)生接觸不到，只是進行演示實驗。所以，實驗內(nèi)容也比較單一，學(xué)生能熟練操作的儀器不多；（2）面對知識更新，實驗技術(shù)也在不斷進步且學(xué)生群體的類型也在不斷的變化，陳舊的儀器設(shè)備及老套的教學(xué)方式難以提高教學(xué)質(zhì)量；（3）教學(xué)內(nèi)容少，常選用色譜分析、光分析、電分析等有限幾種方法或幾個典型的實驗對學(xué)生象進行教學(xué)；（4）儀器原理和實驗原理抽象，部分學(xué)生因前排人數(shù)多或其他原因不易準確觀察到教師儀器講解時的演示，使得后續(xù)的儀器操作錯誤；（5）學(xué)時限制使得實驗指導(dǎo)教師在講解內(nèi)容時難以拓展，以至于有的學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下，最終的實驗教學(xué)目的很難實現(xiàn)?，F(xiàn)實教學(xué)中面對的這些難題，看似很難解決，但在信息化逐步發(fā)展的今天，可使用信息技術(shù)來解決。

3 以信息技術(shù)為核心的儀器分析實驗教學(xué)方法

目前，隨著科學(xué)技術(shù)提高，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機為代表的信息技術(shù)在教育界發(fā)揮舉足輕重的作用，如使用圖像、動畫、聲音、影視等教學(xué)方法，可以使抽象、枯燥、繁瑣的知識變得具體、生動、簡單，這樣就提高了教學(xué)效率。雖然計算機在儀器分析實驗中頻繁運用，但在儀器分析實驗中卻沒有充分發(fā)揮其功能。因此，有必要建立以信息技術(shù)為核心的儀器分析實驗教學(xué)模式。

3.1基于儀器分析實驗的信息檢索體系的建立

儀器分析實驗教學(xué)的一個重要的環(huán)節(jié)對于實驗的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，而實驗教材常常是數(shù)年才會更新一次，為彌補舊教材和最新分析儀器知識承載缺失的矛盾，應(yīng)通過鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生提高信息技術(shù)檢索知識，促進主動學(xué)生主動提高學(xué)習(xí)的積極性。比如，可以通過大型搜索網(wǎng)站或?qū)I(yè)儀器分析網(wǎng)站來檢索相應(yīng)的實驗知識，讓學(xué)生知道在實驗中需要做什么、如何做。

3.2多媒體技術(shù)在儀器分析實驗教學(xué)中的應(yīng)用

在教學(xué)中，可利用計算機和網(wǎng)絡(luò)來制作文字、圖像、聲音、影視、動畫等內(nèi)容和其它形式豐富的多媒體教程，可顯著提高教學(xué)效率：（1）用圖文、動畫等生動具體的形式來表述實驗原理和儀器原理等抽象的內(nèi)容，便于學(xué)生的理解。如用循環(huán)伏安法檢測金屬離子的實驗中，可使用圖片或動畫將日常肉眼無法觀察的金屬離子與電子在電極之間和溶液狀態(tài)下的轉(zhuǎn)移情況，就會顯得直觀易懂。（2）多媒體具有放大實驗中的重點、難點及教師實驗演示操作過程中學(xué)生很難觀察的地方，可防止學(xué)生實驗知識出現(xiàn)漏洞。例如，在進行液相色譜的實驗參數(shù)設(shè)置操作時，難以達到所有學(xué)生同時觀看效果，但通過多媒體課件的不斷講解，學(xué)生就可知曉整個參數(shù)設(shè)置的原因及過程，而且可以同時講解各參數(shù)的具體含義。（3）學(xué)生通過重復(fù)觀看多媒體技術(shù)播放的規(guī)范性實驗操作視頻，可彌補自身的操作失誤。（4）一些儀器分析實驗雖然不屬于教學(xué)大綱要求，但對學(xué)生非常重要而學(xué)校卻沒有提供條件。這樣的情況就可以制成多媒體課件，用在實驗課內(nèi)講解或?qū)W生課外學(xué)習(xí)，以彌補了教學(xué)條件的不足，確保儀器分析實驗教學(xué)的連貫性和完整性，如和核磁共振儀這些實用但學(xué)生通常難以接觸的儀器分析實驗。

目前，有很多方法可用作制備儀器分析實驗多媒體課件，常用的有：（1）Photoshop、PowerPoint、Flash等軟件進行圖片、文字或動畫制作；（2）數(shù)碼相機用來進行圖片制作而攝像機可進行視頻影像

制作。

3.3 建立師生互動交流的儀器分析實驗教學(xué)平臺

以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)核心的教需要充分利用信息交流工具，如校園網(wǎng)、騰訊QQ、E-Mail、各種論壇等作為現(xiàn)代交流平臺，全力推動師生交流，解疑答惑，提高知識，并及時更新和發(fā)布與儀器分析實驗相關(guān)的知識和信息。

3.4 其它信息技術(shù)的應(yīng)用

除了一些常用的信息技術(shù)外，也可開發(fā)掌上實驗室技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、多媒體積件等新技術(shù)應(yīng)用于儀器分析實驗。

4 信息技術(shù)在儀器分析實驗教學(xué)中的注意事項

1）信息化教學(xué)作為真實科學(xué)實驗的補充不能完全替代真實的科學(xué)實驗化學(xué)類儀器分析實驗，盡管信息技術(shù)能將一些不易直接觀察和重要實驗現(xiàn)象展現(xiàn)給學(xué)生，但信息技術(shù)則無法模擬真實實驗中不可知的一面。另外，真實實驗在培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題及動手能力等方面有特殊作用，信息技術(shù)無法替代。

2）優(yōu)秀的傳統(tǒng)教學(xué)手段不能完全被取代無論教學(xué)手段如何創(chuàng)新和完善，儀器分析實驗教學(xué)中“教與學(xué)”的目的不會改變，目前，教材、語言、板書、示范操作等傳統(tǒng)教學(xué)手段仍具有重要地位。

5 結(jié)束語

由以上可知，高?；瘜W(xué)類的儀器分析實驗的信息結(jié)束教學(xué)還有待我們進一步的探索。

參考文獻

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