韓滿意
摘 要:波譜分析是鑒定化合物結構常用的有效方法,該課程具有較強的理論性、應用性和實踐性。針對波譜分析課程教學的難點,我們在波譜分析教學中引入了多媒體教學,對其在波譜分析教學中的有效應用進行探索,有效地提高了波譜分析教學效果。
關鍵詞:波譜分析;多媒體技術;應用模式
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9132(2018)04-0006-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.04.002
波譜分析是鑒定化合物結構常用的有效方法,其主要分為紫外-可見吸收光譜(UV)、紅外光譜(IR)、核磁共振譜(NMR)和質譜(MS)的基本理論與一般解析方法以及綜合解析方法,是化學專業(yè)的一門主要課程。近年來,隨著計算機技術的快速發(fā)展,波譜分析法與計算機科學的緊密結合并取得了較快的發(fā)展和廣泛的應用。因此,波譜分析課程的開設為學生進一步進行科學研究和企業(yè)生產奠定了基礎。目前,波譜分析教材種類較多,篇幅較長且理論抽象,使得波譜分析教學具有一定的難度。如何提高學生學習興趣,一直是從事波譜分析教學工作者的思考的問題。針對波譜分析課程教學的難點,同時結合計算機技術的發(fā)展,我們在波譜分析教學中引入了多媒體教學,對其在波譜分析教學中的有效應用進行探索,取得了良好的效果。
一、引入多媒體技術的必要性
波譜分析課程的內容主要包括基本譜學原理和一般解析方法,具有較強的理論性、應用性和實踐性。利用傳統(tǒng)教學,主要存在以下主要問題。
1.波譜分析課程理論較多并且比較抽象。利用傳統(tǒng)教學方法在黑板上書寫,不僅費時費力,而且耽誤課堂教學時間,學生理解也很困難。
2.波譜分析課程中儀器復雜,概念抽象,比如:核磁共振中的拉莫爾進動理論。利用傳統(tǒng)教學,只能簡單利用語言進行描述,難以闡述清楚儀器原理和基本概念。
3.對于波譜分析課程中的譜圖問題,利用黑板難以具體畫出詳實的圖案。在教學中,大量解析譜圖是學生掌握譜學知識的途徑之一,但是利用傳統(tǒng)教學,難以實現。隨著信息量的不斷擴大,波譜數據也越來越多,利用傳統(tǒng)教學方法,難以引起學生注意,導致學生學習興趣降低。
二、多媒體技術在波譜分析教學中的重要作用
針對以上問題,多媒體具有其獨特的優(yōu)勢,其能夠利用文字、圖像、聲音和影像等元素向學生傳遞信息。結合波譜分析傳統(tǒng)教學的困難,利用多媒體技術能夠直觀動態(tài)地展示波譜分析的基本原理、圖表和模擬儀器操作過程,使學生能夠較直觀地理解抽象概念,激發(fā)學生學習興趣。
1.采用多媒體技術展示基本原理。波譜分析的基本原理會涉及物理學、化學和量子學的基本知識,其內容晦澀難懂。然而,在學習的過程中學生要真正地理解和掌握譜圖解析步驟,就必須熟練掌握各類譜學的基本原理,這也是學生學習波譜分析的一個難點。例如,在紅外光譜中費米共振,如果利用傳統(tǒng)教學方法難以描述清楚費米共振的基本震動方式和原因,而利用多媒體技術可以模擬微觀世界,可以更直觀形象地模擬費米共振的基本過程,將微觀世界以動態(tài)的形式展示給學生。它不僅生動形象,而且節(jié)省課堂時間,解決了傳統(tǒng)教學中難以描述的這一難題。
2.利用多媒體技術展示儀器設備和原理。波譜分析課程傳統(tǒng)教學手段主要依靠教師的口頭描述為主,然而波譜分析中儀器比較復雜,概念抽象,僅憑教師語言描述和學生想象力,難以實現教學目的和激發(fā)學生學習的主觀能動性。例如,核磁共振儀的運行過程,不但涉及原子核的自旋,外加磁場以及電磁波照射,同時還涉及核能級分裂以及核能級躍遷等一系列過程。利用傳統(tǒng)教學,難以闡述清楚儀器原理和基本概念,而利用多媒體技術可以更直觀地展示儀器的特點并將每一步的具體過程和作用更直觀地演示出來,給學生建立看得見的清晰概念。
3.利用多媒體技術擴充習題。解析譜圖是學生掌握譜學知識的主要目的之一。然而,利用傳統(tǒng)教學手段,難以給學生展示真實的譜圖,尤其是未加工的真實譜圖。多媒體技術不僅可以真實地展示各類波譜分析的譜圖,而且讓學生對各類譜圖有了更加直觀的感性認識,恰好可以解決傳統(tǒng)教學中的這一問題。另外,因篇幅限制,波譜分析教材中的譜學習題有限,難以滿足學生實際需求。通過利用多媒體技術,教師可以引入大量課外習題,并結合最新譜學知識,更多地展示譜學作用。大量譜圖的擴充,不但拓寬了學生的視野,也為學生進一步實際應用奠定基礎。
三、多媒體技術與波譜分析傳統(tǒng)教學相結合,實現優(yōu)勢互補
引入多媒體教學具有許多優(yōu)勢,然而在實際教學實踐中,也存在著一些問題:(1)信息量大,重難點不突出。利用多媒體教學,在規(guī)定教學時間內給學生展示的內容較多。雖然內容詳實,但由于信息量大,學生短時間內難以消化,造成重難點不突出,學生學習效果不佳。同時,可能由于播放速度較快,學生難以做筆記,甚至不做課堂筆記。(2)多媒體教學取代了傳統(tǒng)教學,教師的主觀能動性也受到限制。如果教師一味追求多媒體的優(yōu)勢,全部依靠多媒體教學,甚至有些教師在多媒體損壞的情況下,都不知道如何上課,這樣就削弱了教師的主導作用,教師只起到了一個播放的功能。因此,在利用多媒體教學時,教師要認真準備教案,精心編排教學內容。在具體授課過程中,以講授為主,適當運用多媒體。一些抽象的知識,在語言描述困難時,教師可以適當借助多媒體技術,增加學生的感官認知,實現優(yōu)勢互補。
在計算機快速發(fā)展的時代,運用多媒體技術是高校教學的趨勢。但多媒體技術無論多么先進,也只是一種教學輔助手段。在具體的教學過程中,要發(fā)揮教師的主導作用,以教師的講授為主,同時也要發(fā)揮學生的主體作用,利用多種手段,激發(fā)學生學習興趣。不管哪種教學手段,只要精心設計,恰當利用,將多媒體教學與傳統(tǒng)教學完美結合,才能極大地提高教學效果和教學質量。
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