鄒麗娜 李改平
鄭州大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院 河南鄭州 450000
儀器分析是化學(xué)類專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)課程的重要組成部分,是學(xué)生理解、認(rèn)識(shí)和探知其它自然類學(xué)科知識(shí)的有利工具。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,儀器分析領(lǐng)域也出現(xiàn)了新的理論和技術(shù),要實(shí)現(xiàn)其意義和價(jià)值的體現(xiàn),就必須加強(qiáng)儀器分析教學(xué)的改革。當(dāng)前,儀器分析的教學(xué)也面臨著新的問題和挑戰(zhàn),怎樣上好這門課,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),就需要不斷創(chuàng)新與總結(jié),探尋多樣化的教學(xué)方法,完善豐富的教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)陳舊的教學(xué)模式,以此來提高儀器分析課的吸引力、感染力和時(shí)效性,體現(xiàn)其特色,實(shí)現(xiàn)其教學(xué)價(jià)值。
儀器分析和其它化學(xué)類基礎(chǔ)課程不同,具有較強(qiáng)的綜合性。要想學(xué)好儀器分析,必須對(duì)有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)等相關(guān)知識(shí)有全面的掌握,因此,儀器分析課程一般開設(shè)在大三講授。另外,其邏輯性并不強(qiáng),每一類方法都有其對(duì)應(yīng)的獨(dú)立的理論、設(shè)備和技術(shù),可單獨(dú)列出進(jìn)行講授。最重要的一點(diǎn),它是一門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,其主要任務(wù)包括測(cè)定物質(zhì)的含量、化學(xué)組成、元素種類、分子結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)象、微觀形貌甚至是化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化。針對(duì)不同的測(cè)定對(duì)象,根據(jù)不同的測(cè)定任務(wù),可選擇不同的分析方法。因此,儀器分析課要想在有限的時(shí)間內(nèi)達(dá)到教學(xué)目的,收到好的教學(xué)效果,就要根據(jù)其特點(diǎn)運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,把課程講到“入耳”、“入腦”、“入心”,增強(qiáng)課程的互動(dòng)性與實(shí)效性。
在教學(xué)方法上,任課教師要大力開展啟發(fā)式教學(xué),積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性與互動(dòng)性,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合一些具體案例,如:在講授電位分析法中溶液pH值的測(cè)定時(shí),可與之前滴定分析中溶液pH值的測(cè)定方法相對(duì)比,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出兩種方法的不同點(diǎn)、相同點(diǎn)和各自的優(yōu)缺點(diǎn),從而加深對(duì)理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用的融會(huì)貫通。
任課教師還可以通過讓學(xué)生進(jìn)行課堂討論這一形式進(jìn)行教學(xué),就一些實(shí)際檢測(cè)樣品,讓學(xué)生們課前搜集相關(guān)資料,課堂上實(shí)行小組討論,制定出各組的檢測(cè)方案,針對(duì)不同檢測(cè)方案,小組間再互相討論,論述各自的方案依據(jù),鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)和知識(shí)運(yùn)用能力。例如,以檢測(cè)溶液中微量的Ag離子含量為例,可選擇哪種分析方法,是否只有一種方法適用,討論不同方法的特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生了解各種方法的適用條件,不同的方法在測(cè)定結(jié)果上會(huì)有什么差別,最后讓學(xué)生指定出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。通過讓學(xué)生參與到實(shí)際教學(xué)中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,活躍課堂氛圍。
現(xiàn)代教育技術(shù)集聲、文、圖、像于一體,知識(shí)信息來源豐富、容量大、內(nèi)容充實(shí)、形象生動(dòng)而更具吸引力。尤其是對(duì)于儀器分析課程,涉及到各類精密儀器,課堂教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)儀器的現(xiàn)場(chǎng)講解。所以,更應(yīng)該以現(xiàn)代信息技術(shù)手段為平臺(tái),制作教學(xué)多媒體課件,以動(dòng)畫的形式將儀器搬進(jìn)課堂,使學(xué)生對(duì)儀器的認(rèn)知從想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),從抽象變?yōu)樾蜗?,增?qiáng)課堂吸引力,豐富教學(xué)內(nèi)容。
此外,在授課方式上,除了傳統(tǒng)的課堂授課,還可借助現(xiàn)代教育技術(shù)開設(shè)線上或線下課堂,有些高校如鄭州大學(xué)已開設(shè)慕課進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授課,學(xué)生在慕課平臺(tái)上能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)、交流、測(cè)試等等。這種形式使課程視頻化、數(shù)碼化,有利于知識(shí)的傳播,幫助學(xué)生回顧,提高學(xué)習(xí)效果。但在利用現(xiàn)代教育技術(shù)的過程中也要做到有節(jié)有度,不能完全依賴于現(xiàn)代教育技術(shù),也需要正常的課堂教學(xué)環(huán)節(jié),并且要做到心中有數(shù),而不是簡(jiǎn)單的信息堆積。
儀器分析是一門現(xiàn)代分析技術(shù)的綜合類學(xué)科,伴隨著科學(xué)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新同步發(fā)展,因此單純教材上的內(nèi)容有時(shí)跟不上實(shí)際應(yīng)用的需要。在為學(xué)生講解基礎(chǔ)理論知識(shí)的前提下,應(yīng)適當(dāng)及時(shí)地引入書本之外的當(dāng)代儀器分析技術(shù)新方法和新理論,幫助學(xué)生了解儀器分析發(fā)展的歷史,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注其發(fā)展的前沿和方向,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新和開拓意識(shí)。通過一些重大問題解決的實(shí)際案例,突顯該課程的重要性和實(shí)用性。例如在人類基因組計(jì)劃中,毛細(xì)管電泳技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用。
儀器分析涉及到許多精密儀器,單純的課堂授課過于抽象,不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用,因此實(shí)驗(yàn)課的意義就顯得尤為重要。學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn),首先可以直觀的觀察到所使用的儀器;每種儀器的設(shè)計(jì)和使用是在相應(yīng)的理論指導(dǎo)下完成的,學(xué)生通過具體操作可加深對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用;根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,任課教師可及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的情況,及時(shí)對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)和鞏固,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
儀器分析的發(fā)展已超越化學(xué)領(lǐng)域,與物理、計(jì)算機(jī)、材料、數(shù)學(xué)等學(xué)科交叉、滲透,其應(yīng)用也擴(kuò)展到生物、天文、環(huán)境、醫(yī)藥學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。在化學(xué)及相鄰學(xué)科前沿的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和突破中,都離不開儀器分析的發(fā)展和創(chuàng)新。儀器分析課程的改革是提高其教學(xué)質(zhì)量的重要途徑,只有讓學(xué)生學(xué)有所獲,學(xué)以致用,才能體現(xiàn)這門課程的意義和價(jià)值。