黃 維 谷 燕 劉紅梅 劉 燕 李 豪

（馬鞍山師范高等專(zhuān)科學(xué)校，安徽 馬鞍山 243041）

高職食品與營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)專(zhuān)業(yè)所學(xué)能力中食分析檢測(cè)能力是非常重要的，想要具備這一能力，專(zhuān)業(yè)必修課《儀器分析》是必需好好學(xué)習(xí)并且掌握的課程。儀器分析課程在人才培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面起著不可忽視的作用[1]。而《儀器分析》課程涉及物理學(xué)、電子學(xué)、化學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等很多學(xué)科及理論，我校食品專(zhuān)業(yè)高職學(xué)生普遍基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱?！秲x器分析》課程知識(shí)比較抽象、內(nèi)容較為復(fù)雜，學(xué)生在學(xué)校過(guò)程中不容易理解和掌握，所以缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)的效果也不太好。

儀器分析的理論及技術(shù)和現(xiàn)代的食品分析檢測(cè)密切相關(guān)，學(xué)生能夠掌握儀器分析的基本理論、基本技術(shù)和方法是培養(yǎng)目標(biāo)很重要的一部分，所以儀器分析課程是食品專(zhuān)業(yè)的必修課程[2]。想要學(xué)好儀器分析課程，必須做好儀器分析相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生加強(qiáng)理解儀器使用的基本原理，掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后還可以分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到真實(shí)可信的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生掌握了儀器實(shí)驗(yàn)基本原理等知識(shí)，正確使用儀器進(jìn)行實(shí)際問(wèn)題的解決，可以為以后學(xué)習(xí)及科研等打下良好的基礎(chǔ)。

1 我校儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施過(guò)程中存在的一些問(wèn)題

1.1 分析儀器正向著高科技性、操作個(gè)人化、智能化發(fā)展，所以使它的價(jià)格越來(lái)越昂貴。由于受到教學(xué)開(kāi)支的限制，我?，F(xiàn)僅有部分分光光度計(jì)等基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，無(wú)法配置更為高端的設(shè)備?，F(xiàn)在主要采用的教學(xué)方式是先介紹理論部分的知識(shí)，然后去合作單位見(jiàn)習(xí)儀器的操作步驟，學(xué)生無(wú)法直接進(jìn)行操作。這樣難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高都受到了很大程度的制約。

1.2 某些實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作費(fèi)用高昂,材料損耗較大，考慮到教學(xué)經(jīng)費(fèi)的問(wèn)題學(xué)校無(wú)法一一開(kāi)設(shè)，但是這些實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生以后的發(fā)展是很有需要的。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師接觸新儀器和高檔儀器的機(jī)會(huì)不少，沒(méi)有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中無(wú)法積極有效從指導(dǎo)教師處獲得有效地指導(dǎo)，無(wú)法更為深入地理解儀器設(shè)備的運(yùn)行情況，無(wú)法深入闡述各類(lèi)試驗(yàn)參數(shù)的理論影響和實(shí)際作用。

1.4 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)偏少，無(wú)法保證知識(shí)與技能的鞏固。現(xiàn)行教學(xué)計(jì)劃，為減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，壓縮學(xué)時(shí)，本來(lái)就不夠的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)更加顯得不充裕。

1.5 實(shí)驗(yàn)考試方式具有局限性?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)考試的方式采用以學(xué)生去見(jiàn)習(xí)之后寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作評(píng)價(jià)，導(dǎo)致一些學(xué)生照著書(shū)抄寫(xiě)或者抄別的同學(xué)的報(bào)告。對(duì)學(xué)生沒(méi)有壓力，使學(xué)生對(duì)平時(shí)實(shí)驗(yàn)夠不重視。

1.6 實(shí)驗(yàn)用到的很多大型儀器都價(jià)格較高，而且結(jié)構(gòu)很多都是完全封閉的形式，從外面看不同儀器的差別不明顯。儀器的內(nèi)部構(gòu)造學(xué)生很難觀測(cè)到，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)儀器結(jié)構(gòu)性能的認(rèn)識(shí)比較膚淺[3]。

以上的這些問(wèn)題都限制我校對(duì)學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)，改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)勢(shì)在必行。在傳統(tǒng)的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入了“仿真教學(xué)”可以解決以上問(wèn)題。我校經(jīng)費(fèi)不足以支持大型儀器的具體操作，有了仿真儀器就可以讓學(xué)生不直接接觸真實(shí)儀器，通過(guò)操作軟件就可以達(dá)到類(lèi)似的效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

2 開(kāi)展儀器分析仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性和重要性

所謂分析儀器的仿真教學(xué)就是利用建立分析儀器的數(shù)學(xué)模型，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)和信息技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上建立起一套反應(yīng)性與真實(shí)分析儀器完全相同的虛擬分析系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)[4]。學(xué)生通過(guò)操作虛擬儀器分析軟件，可以得到與真實(shí)儀器類(lèi)似的豐富的操作經(jīng)驗(yàn)。儀器分析仿真教學(xué)在中的優(yōu)越性可以從以下幾個(gè)方面看出：

2.1 增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率

仿真模擬環(huán)境的直觀、可操作性大大的增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們對(duì)原本陌生的儀器有一個(gè)具象的認(rèn)識(shí)。仿真軟件可以提供形象直觀、內(nèi)容豐富、生動(dòng)逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供圖文并茂、動(dòng)靜結(jié)合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生可以同時(shí)看到聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)等內(nèi)容，得到多感官的體驗(yàn)。

2.2 大大降低實(shí)驗(yàn)成本，減輕經(jīng)費(fèi)支出

仿真軟件在電腦上運(yùn)行，只要建設(shè)一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)買(mǎi)相關(guān)仿真軟件，并進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，無(wú)需價(jià)格昂貴、高精密儀器，高要求的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，成本較低，可以滿足大批量的學(xué)生操作實(shí)習(xí)。還大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本，減少了實(shí)驗(yàn)品的消耗，而且基本不存在環(huán)境污染的問(wèn)題，對(duì)一些因?yàn)閾?dān)心造成環(huán)境負(fù)擔(dān)的實(shí)驗(yàn)同樣可以進(jìn)行。

2.3 功能強(qiáng)大，操作方便，易學(xué)易用

仿真軟件大大提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也減輕了教師授課的壓力。

在分析儀器仿真系統(tǒng)中教師可以很方便地查看儀器介紹的文字說(shuō)明、圖片、原理演示、動(dòng)畫(huà)及錄像，從而將一些難以講解明白的結(jié)構(gòu)、工作原理和操作形象逼真地表現(xiàn)出來(lái)，輕松提高教學(xué)效果。學(xué)生可以直接在計(jì)算機(jī)上通過(guò)仿真軟件了解相關(guān)儀器的結(jié)構(gòu)、原理，還可以進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)M操作，從而掌握了不同儀器的使用方法。

2.4 滿足大批量的教學(xué)、競(jìng)賽需求

分析儀器仿真軟件系統(tǒng)可以在普通都電腦上運(yùn)行，可以緩解由于學(xué)校沒(méi)有足夠數(shù)量的儀器無(wú)法滿足多人同時(shí)教學(xué)的尷尬，每個(gè)學(xué)生都有獨(dú)立的電腦進(jìn)行操作，獨(dú)立完成具體的操作，提高教學(xué)質(zhì)量[5]。關(guān)于儀器分析使用的高職相關(guān)競(jìng)賽一直都有舉行，并且有仿真軟件操作的比賽部分，用的仿真軟件大多由同一公司提供，引入仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)可讓學(xué)生在比賽中與其他學(xué)生處于同一水平，平時(shí)的學(xué)習(xí)也可增強(qiáng)學(xué)生相關(guān)方面的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.5 考核方法的改革

教學(xué)中可利用軟件提供的平臺(tái)逐漸完善了考核制度。利用儀器仿真軟件的智能評(píng)分系統(tǒng)，教師可以便捷地對(duì)學(xué)生技能掌握程度進(jìn)行考核。智能評(píng)分系統(tǒng)能檢測(cè)學(xué)生操作情況，并給出各種形式的成績(jī)單，以作為考核依據(jù)。利用仿真軟件自帶的題庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)化試卷，還可對(duì)學(xué)生進(jìn)行“在線評(píng)測(cè)”。仿真軟件可以同時(shí)對(duì)班級(jí)同學(xué)進(jìn)行考核，所需時(shí)大大縮短，可以進(jìn)行“隨堂考核、隨時(shí)考核”，減小了教師工作量，增強(qiáng)了考核成績(jī)的客觀性。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，同時(shí)各個(gè)院校內(nèi)的信息網(wǎng)絡(luò)、電腦設(shè)備等硬件條件也在不斷改善，可以預(yù)見(jiàn)有較高實(shí)際教學(xué)作用的教學(xué)儀器分析仿真軟件一定會(huì)得到越來(lái)越廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。仿真教學(xué)在職業(yè)學(xué)校的應(yīng)用，提高了教學(xué)效率，增強(qiáng)了職業(yè)學(xué)校的辦學(xué)能力，是職業(yè)學(xué)校發(fā)展的助推器。

［1］馮啟明.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力[J].高教研究，2011,3：47-49.

［2］關(guān)海寧，徐桂英，刀小琴.儀器分析方法在食品檢測(cè)分析中的應(yīng)用[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2006(6)：40-42.

［3］于京華，葛慎光，魏琴，羅川南，朱元娜.儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].理工高教研究，2008(2)：137-138.

［4］田文德，丁輝，姚飛.分析儀器的計(jì)算機(jī)仿真[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器，2001（3）：41-49.

［5］王織云.高職儀器分析仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討[J].廣州化工，2009(7)：222-223.