摘 要:儀器分析課程隨著應(yīng)用領(lǐng)域擴大,已逐步成為許多專業(yè)的基礎(chǔ)課,如何使這門課程更加滿足社會需要是擺在各高校面前的重要課題。筆者學(xué)校采取提高教師對應(yīng)用性的認識,編寫應(yīng)用型本科教材,緊跟技術(shù)發(fā)展不斷更改教學(xué)重點,擺脫單一和乏味教學(xué)方法,保證充足的實踐機會等措施,在應(yīng)用型本科院校儀器分析課的改革中取得了一定的成效。
關(guān)鍵詞:儀器分析 教學(xué)改革 應(yīng)用性
中圖分類號:G4 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)04(b)-0019-02
儀器分析作為基礎(chǔ)課程一直以來是化學(xué)專業(yè)的必修課,然而隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的迅速發(fā)展,這門課的名稱不僅變成了現(xiàn)代儀器分析,而且已經(jīng)擴大到了環(huán)境、食品、生物等許多專業(yè),這是因為各個領(lǐng)域的科學(xué)研究以及人們的健康生活已經(jīng)離不開先進儀器的檢測與分析了。那么我們的教學(xué)如何滿足和適應(yīng)這個社會需要是值得我們深思的,并且也是亟待解決的問題。目前,各高校許多專業(yè)都增設(shè)了現(xiàn)代儀器分析理論課和實驗課,但是在教學(xué)內(nèi)容和方法上有著極大的差別,我們針對目前儀器分析教學(xué)中存在的問題及應(yīng)用型本科大學(xué)建設(shè)的需要從教材編寫、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法等進行了改革探討,并取得了一定的成效。
1 儀器分析教學(xué)存在的常見問題
儀器分析課程涉及物理學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、計算機等多學(xué)科的內(nèi)容,并均涉及復(fù)雜的儀器構(gòu)造和原理的理解,這需要有良好的上述學(xué)科知識的支撐,而大部分食品、環(huán)境、生物、農(nóng)林類專業(yè)的學(xué)生在物理學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、計算機等方面基礎(chǔ)都比較薄弱,因此使學(xué)生普遍感覺儀器分析課是內(nèi)容抽象、難于理解、負擔(dān)較重的課程。加之儀器分析所涉及的儀器多數(shù)為大型精密、價格昂貴,使用受限,個別貴重儀器僅僅處于給學(xué)生演示階段。而且還有一個更加重要的現(xiàn)狀,即隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代科學(xué)儀器類型也日新月異,由此帶給教學(xué)的問題是教學(xué)內(nèi)容上的滯后,實踐條件上的不足。首先就是教材編寫的滯后跟不上儀器發(fā)展,再就是教師與社會的脫節(jié)使不了解新儀器、新技術(shù)的發(fā)展,這些導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容和社會需求有距離,更談不上滿足社會需要了。筆者學(xué)校采取了以下幾方面的措施力求改變和解決存在的問題。
2 密切注視現(xiàn)代儀器技術(shù)發(fā)展,不斷調(diào)整教學(xué)重點
通過與企業(yè)或儀器銷售商建立密切聯(lián)系,隨時了解儀器技術(shù)的發(fā)展動態(tài),根據(jù)儀器的生產(chǎn)和應(yīng)用的趨勢迅速調(diào)整教學(xué)重點,使教學(xué)內(nèi)容在不斷地擴充和調(diào)整中穩(wěn)步向著應(yīng)用性發(fā)展。儀器分析通常可以分為電學(xué)、光學(xué)、色譜學(xué)和其他四大部分,但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得各類現(xiàn)代分析儀器的發(fā)展和利用時而處于巔峰,時而處于低谷,比如以前在儀器分析的電化學(xué)方面,極譜是必須講的內(nèi)容,然而當(dāng)前伏安法的普及使得以前意義上的極譜法在科研和檢測部門都較少涉及;而質(zhì)譜儀隨著用量的增加和國產(chǎn)儀器的普及,這方面的應(yīng)用迅速增加;對于食品、環(huán)境等檢測部門來講,重金屬含量測定中ICP-MS的使用也很普及。因此,在有限的學(xué)時下增加新技術(shù),減少相對落后的舊技術(shù),適當(dāng)調(diào)整教學(xué)側(cè)重點是保證教學(xué)內(nèi)容先進性和應(yīng)用性的關(guān)鍵。這時教材內(nèi)容的滯后成為了需要首要解決的問題,因此,我們編寫了應(yīng)用型本科院校規(guī)劃教材,并且不斷更新出版,保證教材的先進性,同時我們不斷根據(jù)儀器技術(shù)及類型的變化改變和補充教學(xué)內(nèi)容,我們在近些年根據(jù)儀器應(yīng)用需求的不同調(diào)整教學(xué)內(nèi)容情況如表1所示。
3 注重實用性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
現(xiàn)代儀器分析以其高效、快速、檢測極限低等特點,在食品、環(huán)境、生物等分析中已經(jīng)占據(jù)了不可替代的位置。筆者所在的學(xué)校建有食品和化學(xué)兩大群,所有專業(yè)都開設(shè)了儀器分析課,在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計時盡可能地結(jié)合當(dāng)前熱點問題授課,如三聚氰胺事件、地溝油事件、蘇丹紅事件、茶葉重金屬污染問題、白酒塑化劑事件等,不僅理論課中讓學(xué)生了解社會熱點,而且還通過安排實驗使學(xué)生掌握其測定方法。目前筆者學(xué)校已經(jīng)安排過的實驗包括液相色譜法測定奶粉中的三聚氰胺、氣相色譜法測定水中的硝基苯、液相色譜法測定奶粉中煙酸、原子吸收法測定水產(chǎn)中重金屬,原子熒光法測定茶葉中的鉛,色譜法測定肉制品中的防腐劑、色譜法測定白酒中塑化劑等。這不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且熱點題目的設(shè)置使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率明顯提高,并有效地縮短了學(xué)校教學(xué)與社會需求的距離。
4 改革教學(xué)方法,加強實踐教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量
儀器分析是實踐性比較強的一門課,抽象復(fù)雜的儀器僅僅靠黑板+粉筆很難讓學(xué)生擺脫枯燥乏味的感覺,為此首先在理論和實踐課中引入多媒體、動畫等先進授課方式,使學(xué)生先從畫面上理解和拆分儀器,然后再在實踐中觀察和操作儀器,使教學(xué)生動、形象,使學(xué)習(xí)更加有興趣、記憶更深刻。并且打破了以往先理論、再實踐的教學(xué)方式,改革為“先感性,后理性,再實踐;儀器分析課基礎(chǔ)訓(xùn)練,專業(yè)課國標(biāo)法實操訓(xùn)練;利用專業(yè)課反復(fù)實踐”等多樣的教學(xué)方式,加強了實踐教學(xué)。
同時為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,加大了研究型或綜合性實驗,這類實驗實行開放式實驗形式,采取老師給出實驗題目,學(xué)生根據(jù)題目查資料、設(shè)計方案,再在老師指導(dǎo)下完成實驗的方式,實踐表明,在此過程中學(xué)生積極性很高,能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造力,并可以真正很全面地掌握從樣品預(yù)處理開始到分析檢測的全過程,即使是失敗的實驗對學(xué)生來說都是非常積極的經(jīng)驗。
5 開展多形式實踐活動,增加實踐機會
由于平時上課的時間有限,學(xué)生能夠單獨接觸儀器的機會比較少。學(xué)校在課外定期開放實驗室,學(xué)生可以利用這個時間進行自擬題目研究、參加教師科研、進行科技創(chuàng)新活動或完成畢業(yè)論文,還可以在老師的指導(dǎo)下開展儀器使用拓展研究等。這些不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和參加熱情,而且豐富了學(xué)生的課余生活,對課堂教學(xué)產(chǎn)生了好的反饋作用。
將職業(yè)資格證培訓(xùn)加入教學(xué)活動中也是提高學(xué)生應(yīng)用能力很好機會,筆者學(xué)校與國內(nèi)外知名儀器企業(yè)開展了分析工程師行業(yè)認證培訓(xùn)活動,很多學(xué)生參與此項培訓(xùn),使學(xué)生不僅較完整地掌握了分析工程師所應(yīng)具備的分析能力,而且大型儀器的實操能力大幅提高,學(xué)校與社會的無縫對接使畢業(yè)生就業(yè)具有了明顯的優(yōu)勢。
6 結(jié)語
在筆者學(xué)校的現(xiàn)代儀器分析課程的教學(xué)改革過程中發(fā)現(xiàn),教師力量和先進教學(xué)手段的不足,使本門課的改革存在著力不從心的地方,如盡管許多老師都使用過各類大型儀器,但是能夠真正指導(dǎo)學(xué)生的老師還顯不足;若能建立虛擬實驗室,通過計算機模擬儀器的分析過程,可以彌補大型儀器臺套不足的問題。所以,不斷開展教師技能培訓(xùn),不斷更新和增加實驗室軟、硬件設(shè)施,加強校企合作辦學(xué),儀器分析課程教學(xué)改革會更加適應(yīng)社會需求。
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