【摘要】儀器分析實驗是一門理論性、實踐性和技術(shù)性較強的基礎(chǔ)化學實驗課程之一。目前,“儀器分析實驗”教學存在著學生理論知識不夠扎實、教學內(nèi)容陳舊、教師教學方法單一、缺乏創(chuàng)新性實踐性教學等問題。要提升實驗課的教學效果,就必須結(jié)合專業(yè)特點,牢固專業(yè)理論知識掌握,豐富教學內(nèi)容,采用多樣化教學,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐應用能力。
【關(guān)鍵詞】儀器分析實驗 ?教學效果 ?教學方法
【中圖分類號】G642 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2019)17-0185-01
儀器分析是基于物質(zhì)的物理和物理化學性質(zhì)建立起來的一種分析方法,在實驗過程中需要使用比較特殊或復雜的儀器。隨著科學技術(shù)與儀器設(shè)備的不斷發(fā)展,儀器分析技術(shù)日益廣泛地應用于許多領(lǐng)域內(nèi)的科研,并為生產(chǎn)提供大量的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)等方面的信息。因此,“儀器分析實驗”課程成為高等院?;瘜W、地學、資源與環(huán)境類專業(yè)的重要課程之一。“儀器分析實驗”是一門實驗技術(shù)性很強的課程,需要嚴格的動手操作技能訓練。通過“儀器分析實驗”教學,使學生正確掌握基礎(chǔ)儀器分析的基本操作和基本技能,掌握各類分析的測定方法和測定原理,了解并熟悉一些大型分析儀器的使用方法,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,提高他們的動手能力及對實驗數(shù)據(jù)的正確分析能力,使其初步具備分析問題、解決問題的能力。
一、當前實驗課教學的主要問題
儀器分析實驗是化學實驗科學的重要分支,綜合了化學領(lǐng)域中各分支所需要的基本研究工具和方法。它與儀器分析課程精密配合,但又是一門獨立的、理論性、實踐性和技術(shù)性很強的基礎(chǔ)化學實驗課程。目前,“儀器分析實驗”教學存在著學生理論知識不夠扎實、教學內(nèi)容陳舊、教師教學方式方法單一、缺乏創(chuàng)新性、實踐性教學等問題。
首先,學生理論知識掌握不夠或者不牢。長江大學資源與環(huán)境學院分析測試中心目前承擔著地球化學系、水文與環(huán)境系大三(上)本科生的《儀器分析實驗》(16學時)。這些學生上儀器分析實驗課前,只學習了《儀器分析(上)》或者干脆才開始學習《儀器分析》理論課,這樣就導致學生對儀器分析的理論知識體系掌握不多或者尚未了解,而儀器分析實驗又是理論與實驗結(jié)合相當緊密的課程,沒有理論知識的支撐,學生對實驗云里霧里,不知其然,更不知其所以然,達不到理想的學習效果。
其次,實驗教學內(nèi)容未能及時更新、補充或拓展?,F(xiàn)行教學中的儀器分析實驗絕大多數(shù)為氣相色譜、高效液相色譜、原子發(fā)射光譜、原子吸收光譜、紫外吸收光譜、紅外吸收光譜、核磁共振波譜分析等經(jīng)典性的實驗等。如何在經(jīng)典中教出新意,讓學生掌握經(jīng)典的同時掌握最新科學研究動態(tài),并與前沿科研、與社會應用有機結(jié)合起來是實驗教學中又一面臨的問題。
再次,通常實驗課采用學生課前預習,寫好預習報告,課堂中進行小測,然后進行實驗理論講解,操作講解示范,學生各自進行實驗,課后寫實驗報告提交的程序進行,方式方法較為單一死板。學生抄報告現(xiàn)象嚴重。教師學生中不乏為賺工分學分而教而學的情況,嚴重影響了實驗課的教學效果。由于前述的種種原因,這種單純的知識傳授型教學,未能很好地培養(yǎng)學生探究、創(chuàng)新的意識和能力,在科研或工作實踐中無法靈活運用和融會貫通。
二、提升實驗課教學效果的探討
首先,修改調(diào)整儀器分析理論和實驗課的教學計劃,特別是地化系的教學計劃很值得商榷。由于高中新課標的調(diào)整修訂,學生在入大學前未能學習儀器分析知識,如果大學期間又在未學習儀器分析的時候就開設(shè)儀器分析實驗課,勢必影響實驗課的教學效果。學生只有在掌握了一定的儀器分析理論知識、儀器分析研究方法的基礎(chǔ)上進行實驗課的學習、操作和探究才能起到原本的教學要求和效果。而不是為完成教學計劃、獲得學分教分而應付式地學習與教學。
其次,在信息大爆炸的時代,知識的數(shù)量呈指數(shù)級的增長,專業(yè)知識愈發(fā)深入發(fā)展,這就要求實驗教學必須注重教學內(nèi)容的不斷豐富。隨著前沿科學研究的不斷深入發(fā)展,實驗課教學也必將隨著時代的進步而不斷更新、豐富和發(fā)展。教師必須與時俱進,掌握最新科研動態(tài),并結(jié)合最新科研成果,如:激光拉曼光譜、質(zhì)譜分析、色質(zhì)聯(lián)用、二維氣相色譜、雙質(zhì)譜、高分辨質(zhì)譜等,適時引入實驗課的教學中,不斷豐富和擴展教學內(nèi)容,并對熱點、重點、難點問題進行教學,激發(fā)學生求知、探索和思考。
再次,綜合采用多種教學方法。傳統(tǒng)的教學方法是以教師為中心的單向“灌輸”,學生被動地接受各種抽象的原理、概念和方法,按部就班地進行實驗操作,很大程度上制約了學生學習的積極性和創(chuàng)新性思維。所以,實驗課要因?qū)嶒炛埔?,采用多種教學形式,不斷提高教學的藝術(shù)性,創(chuàng)新教學方法,如引入案例、網(wǎng)絡(luò)教學、仿真教學、專題教學、啟發(fā)式教學、問題式教學、辯證式教學、學生自主學習探究設(shè)計,甚至可以在短學期走出校園,深入企業(yè)、工廠進行實踐性教學,運用理論解決實際問題,切實提升實驗課的教學效果。
“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發(fā)達的不竭動力”,創(chuàng)新教育已成為新時代高等教育的重大課題,“基礎(chǔ)課”在創(chuàng)新教育中有著重要的地位和作用,所以要強化“基礎(chǔ)課”的創(chuàng)新教育功能,建設(shè)具有創(chuàng)新意識和能力的高水平教學團隊。教師要不斷學習新知識,了解本學科最前沿的動態(tài),獲取新信息,不斷更新和完善自己的知識結(jié)構(gòu),優(yōu)化教學內(nèi)容,創(chuàng)新教學體系,拓展實驗課的功能。教師要率先著眼于創(chuàng)新教育,想方設(shè)法進行有計劃的教育教學改革,以更新教師觀念帶動學生觀念的更新。靈活運用多種教學方法,激發(fā)學生學習的興趣和主動創(chuàng)新的欲望,活躍創(chuàng)新思維,增強創(chuàng)新的自信。
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作者簡介:
王霆(1984-),男,漢族,湖北荊州人,博士,長江大學資源與環(huán)境學院就職,講師,研究方向:油氣地球化學、分子標志物。