盛蒂,朱蘭保,丁艷 (蚌埠學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系,蚌埠233030)
所謂 “工程化”教育,是指不僅要向?qū)W生傳授現(xiàn)代化的科技知識,更應(yīng)該在知識的傳授過程中滲透工程技術(shù)的內(nèi)容,使之體會和掌握工程設(shè)計、工程實踐的一般規(guī)律和基本分析方法,避免教學(xué)理論化脫離實際的傾向[1]。在 “工程化”背景下的應(yīng)用型人才培養(yǎng)中,要注重激發(fā)學(xué)生對科研工作的興趣和熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團隊精神,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)符合社會和企業(yè)需要的工程應(yīng)用型人才。
儀器分析作為現(xiàn)代的分析測試手段,在多個學(xué)科領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用,已成為高等學(xué)校中許多專業(yè)的重要課程之一。而實驗教學(xué)是 《儀器分析》課程的重要組成部分,通過實驗可以使學(xué)生加深理解有關(guān)儀器分析的基本原理,掌握必要的實驗基礎(chǔ)知識和基本操作技能,培養(yǎng)和提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力[2,3]。蚌埠學(xué)院自2011年以來提出了 “工程化”應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,“工程化”教學(xué)改革對 《儀器分析》實驗教學(xué)提出了更高的要求。3年來,《儀器分析》課程組不斷地對該實驗教學(xué)進行改革與實踐,取得了較為顯著的效果??蚌埠學(xué)院重點課程建設(shè)項目 (ZDKC1106);蚌埠學(xué)院教學(xué)研究項目 (JYLY1009;JYLC1014);蚌埠學(xué)院優(yōu)秀人才計劃項目;蚌埠學(xué)院重點實驗室資助項目。。
儀器分析實驗設(shè)備多為大型精密儀器,價格昂貴,操作環(huán)境條件要求較高,需要專人管理,因此實驗室不可能購置多套同類儀器設(shè)備。受實驗室場地、儀器臺數(shù)和實驗學(xué)時的限制,有個別實驗20人共用一臺儀器,有些儀器操作復(fù)雜,學(xué)生獨立操作的可能性較小,又無重復(fù)實驗的機會,在實驗過程中,不能讓每個學(xué)生充分地進行實驗操作,而且學(xué)生有依賴感,因此大多數(shù)學(xué)生都是走馬觀花,很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
受儀器數(shù)量和試驗場地限制,儀器分析實驗教學(xué),一般多采用輪轉(zhuǎn)的方式,因而實驗安排與講課內(nèi)容通常不能同步進行。雖然經(jīng)過精心安排,基本保證實驗內(nèi)容比理論課滯后,但是有的組滯后時間較長,而且大型儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,原理抽象,單憑課堂教學(xué)時的印象同學(xué)們往往難以理解,致使實驗時同學(xué)仍然是一頭霧水[4]。
《儀器分析》實驗課程一般為理論課的輔助課程,學(xué)生對實驗的重要性認(rèn)識不夠,常常處于一種應(yīng)付狀態(tài)。課前不預(yù)習(xí),實驗過程中僅僅按照實驗指導(dǎo)書機械模仿,實驗過程中出現(xiàn)的問題不思考,缺乏主動性,實驗結(jié)束后,實驗報告的撰寫往往也是敷衍了事,甚至相互抄襲。
相比新技術(shù)、新儀器的出現(xiàn),《儀器分析》實驗教材內(nèi)容一般都比較滯后,而且往往是通用教材,缺少與專業(yè)和生產(chǎn)實踐的緊密結(jié)合,學(xué)生積極性不高。另一方面,現(xiàn)代儀器的更新發(fā)展比較迅速,學(xué)校的儀器更新嚴(yán)重滯后,與現(xiàn)代新儀器的全自動化操作相差甚遠(yuǎn),即使選擇一些新的實驗內(nèi)容,儀器也無法滿足。
由于條件限制,許多教師對新儀器、新方法的接觸和使用很少,對儀器的使用仍然停留在過去的水平,或者只是對眾多儀器分析方法中的某類或某種分析方法比較熟悉,很難做到深入闡述各類試驗參數(shù)的理論影響。另一方面,許多教師自身沒有參加過實踐教學(xué)培訓(xùn)或者企業(yè)工作背景,理論水平相對較高,實踐能力薄弱,傳授給學(xué)生的操作經(jīng)驗非常有限。
由于儀器分析實驗往往是多人一組,實驗過程中很多同學(xué)是 “走馬觀花”式,而最終學(xué)生實驗成績的判定主要以實驗報告或簡單結(jié)合課堂表現(xiàn)后給出成績,易使學(xué)生產(chǎn)生 “實驗做與不做一個樣,做好做壞一個樣”的心理,出現(xiàn)學(xué)生最終對實驗不夠重視、敷衍了事的狀況。
針對實驗中由于儀器數(shù)量不足,不能每位同學(xué)都充分參與實驗的問題,課程組打破以往實驗分大組的方式,而是轉(zhuǎn)變?yōu)橐?~3人一小組,讓學(xué)生充分參與到實驗中來。同時,為避免實驗課內(nèi)容比理論課滯后時間過長,可根據(jù)課程進度,在理論課后及時安排相關(guān)實驗,而不再束縛于學(xué)校的實驗課表安排,盡量縮短理論與實踐之間的銜接時間。在實驗指導(dǎo)中,結(jié)合教師自身的經(jīng)歷和背景,盡量發(fā)揮教師特長,一人負(fù)責(zé)某個或某類實驗內(nèi)容,達(dá)到 “人盡其才,物盡其用”的目的。
嚴(yán)格執(zhí)行實驗課前預(yù)習(xí)制度,實驗過程中教師全程指導(dǎo)、規(guī)范實驗操作,實驗課后及時收閱實驗報告。這樣既避免了學(xué)生實驗課上 “照方抓藥”現(xiàn)象發(fā)生,又能夠及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在數(shù)據(jù)規(guī)范處理、結(jié)果討論等方面的不足并加以指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的良好實驗作風(fēng)。
在實驗內(nèi)容選擇上,結(jié)合學(xué)生所學(xué)習(xí)的專業(yè)參照不同的教材,選擇學(xué)生較為感興趣的內(nèi)容。如環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生的色譜分析實驗,可以選擇測量地下水和地表水中多環(huán)芳烴 (PAH)這類數(shù)量最多、分布最廣的一類環(huán)境致癌物質(zhì)。這樣既能激發(fā)學(xué)生的實驗興趣,又能加強學(xué)生所學(xué)內(nèi)容與專業(yè)的聯(lián)系,讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的內(nèi)容不再是空洞、孤立的理論。
考核是檢驗教學(xué)效果的必要手段,科學(xué)合理的考核方式有利于全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,對教師的實驗教學(xué)改進、學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性提高具有重要意義。而儀器分析實驗力求注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析問題、解決問題的能力。因此,將實驗課單獨考核,將操作考試與平時成績按照一定的比例相配合的方式進行,不完全依賴于實驗報告,操作考試期末采用抽考的方式,這樣很好的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時,根據(jù)專業(yè)設(shè)置課程實習(xí),結(jié)合所學(xué)習(xí)的儀器分析方法,學(xué)生在老師的指導(dǎo)下利用實驗室現(xiàn)有儀器設(shè)備解決一些具有挑戰(zhàn)性的實驗課題,這樣一方面加深了學(xué)生對于儀器分析實驗理論知識的掌握程度,另一方面也鍛煉了學(xué)生動腦動手的綜合能力。
《儀器分析》實驗課程實施工程化實踐教學(xué),已成為保證教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識的教學(xué)改革核心。實踐教學(xué)改革是一項長期而艱巨的系統(tǒng)工程,要通過對儀器分析實驗教學(xué)改革的嘗試與堅持,不斷完善和發(fā)展儀器分析實驗課程的工程化實踐教學(xué)體系改革,適應(yīng)社會和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
[1]祝海林,鄒旻,李方俊,等 .“工程化”實踐教學(xué)體系的探索 [J].太原理工大學(xué)學(xué)報 (社會科學(xué)版),2003(3):86-89.
[2]蘇克曼,張濟新 .儀器分析實驗 [M].北京:高等教育出版社,2005.
[3]李金淑,張琳霞 .儀器分析課程教學(xué)改革探索 [J].中央民族大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版),2010,19(3):90-93.
[4]陳巖,高先池,楊桂朋 .改進儀器分析實驗教學(xué)的思考 [J].實驗科學(xué)與技術(shù),2012(6):104-105.