張英 楊麗 官員
摘 要:“儀器分析課程”是生物相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程,“儀器分析實(shí)驗(yàn)課”是該課程的重要組成部分。本文從更新儀器設(shè)備配置、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和完善考核評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行了探索與改革,取得了一定的成效。既提高了儀器分析實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和綜合素質(zhì)。
關(guān)鍵詞:生物專業(yè) 儀器分析實(shí)驗(yàn)課 教學(xué)改革 實(shí)踐
中圖分類號(hào):Q642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2019)04(a)-0224-02
儀器分析課程是生物相關(guān)專業(yè)如生物技術(shù)、動(dòng)物科學(xué)、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、食品與工程等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程,而實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是其極為重要的組成部分。儀器分析實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,通過課程的學(xué)習(xí)旨在提升學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和意識(shí),使其能夠獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、研究與探索,從而實(shí)現(xiàn)其綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng),為全面推動(dòng)創(chuàng)新型生物類人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)[1-2]。
由于儀器分析實(shí)驗(yàn)多依賴價(jià)格昂貴的機(jī)器,涉及到的分析方法多種多樣,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容廣泛,且較為抽象,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和具體操作都較難理解。同時(shí),以往的儀器分析課程存在“重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課課時(shí)不足,實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在“教師一言堂”的現(xiàn)象,無(wú)法滿足每名學(xué)生都有機(jī)會(huì)親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目標(biāo),無(wú)法達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[3-4]。
為此,本人結(jié)合多年的儀器分析實(shí)驗(yàn)理論與實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),依據(jù)生物相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)方案和教學(xué)目標(biāo),從更新儀器設(shè)備配置、改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、更新考核評(píng)價(jià)體系等方面,提出了切實(shí)可行的實(shí)施方案,進(jìn)行了嘗試性的改革,以期對(duì)“儀器分析實(shí)驗(yàn)課”的教學(xué)質(zhì)量的提高有所幫助。
1 積極引進(jìn)新儀器,更新儀器配置
儀器分析實(shí)驗(yàn)課的具體實(shí)施,離不開先進(jìn)的儀器設(shè)備。吉林大學(xué)積極依托科技部、農(nóng)業(yè)部的重大科研專項(xiàng)課題設(shè)備購(gòu)置計(jì)劃,以及吉林大學(xué)本科教學(xué)設(shè)備更新計(jì)劃,對(duì)價(jià)格昂貴的儀器設(shè)備如流式細(xì)胞儀、透射電子顯微鏡、R-time PCR儀、激光共聚焦顯微鏡、超速離心機(jī)等大型儀器設(shè)備至少引入一臺(tái),對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)課程需要的其他常規(guī)儀器如電泳儀、離心機(jī)、倒置顯微鏡、普通PCR儀等,至少引入5~10臺(tái)。同時(shí),對(duì)儀器設(shè)備執(zhí)行專人管理,大型儀器雙人管理的制度,實(shí)驗(yàn)課開課過程中,設(shè)置學(xué)生組長(zhǎng)制,輔助教師進(jìn)行儀器的管理、清洗、維護(hù)和登記。使儀器設(shè)備發(fā)揮最大的資源優(yōu)勢(shì),充分服務(wù)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2 明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的是使學(xué)生規(guī)范地掌握儀器分析的基本原理、基本操作、基本技術(shù),熟悉現(xiàn)代分析儀器的使用;在培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本操作和基本技能的同時(shí),努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,使學(xué)生在已學(xué)過化學(xué)分析、物理化學(xué)等課程的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)和掌握儀器分析方法的基本理論、各類儀器分析的基本原理、儀器構(gòu)造和定性定量分析方法,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用各類儀器分析方法解決對(duì)無(wú)機(jī)、有機(jī)化合物進(jìn)行物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)分析的能力。為此,我們精選了如下的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(見表1),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3 改進(jìn)教學(xué)方法,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果
首先,針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及儀器設(shè)備配備的情況,采取不用的授課模式。如實(shí)驗(yàn)室常見小儀器的使用、常規(guī)藥學(xué)儀器的使用等,實(shí)驗(yàn)室已有的儀器較多,可采取“大教室”集中授課;如流式細(xì)胞儀的使用、透射電鏡及超薄切片技術(shù)、原子吸收分光光度計(jì)的使用等,儀器價(jià)格昂貴,僅有一臺(tái),我們采用“多教師”、“小教室”輪流講授。這樣的安排,能使每名同學(xué)都有機(jī)會(huì)親自操作儀器,加深對(duì)儀器原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和儀器操作的掌握。
其次,將傳統(tǒng)的教學(xué)方法和現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。教師上課前,承擔(dān)儀器分析實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)教師小組集中討論、學(xué)習(xí),制定切實(shí)可行的教學(xué)方案,制作PPT教學(xué)課件,搜集相關(guān)的視頻資料,同時(shí)積極利用現(xiàn)有的儀器資源,制作一些微視頻,包括大型儀器操作視頻、實(shí)驗(yàn)原理的微視頻、儀器操作注意事項(xiàng)的微視頻等。在上課過程中,將多種教學(xué)手段串聯(lián)使用,讓學(xué)生更好的理解儀器原理、操作過程和注意事項(xiàng)等,更好的理解儀器分析實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目的,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作機(jī)器的能力。
最后,開放實(shí)驗(yàn)室,使課內(nèi)教學(xué)和課外實(shí)踐培養(yǎng)相結(jié)合。雖然我們?cè)谡n程建設(shè)內(nèi)容上增加了實(shí)驗(yàn)課的課時(shí),但仍無(wú)法滿足學(xué)生對(duì)多種分析方法的學(xué)習(xí)和掌握,課外實(shí)踐教學(xué)的開展是對(duì)課內(nèi)教學(xué)的有力補(bǔ)充。吉林大學(xué)教務(wù)處針對(duì)不同的專業(yè)特點(diǎn),積極開展有專業(yè)特色的“技能大賽”、“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽”、“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”、“開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”等,使學(xué)有余力的同學(xué)能夠自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并與儀器管理教師討論實(shí)驗(yàn)方案的可行性,積極利用實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在完成項(xiàng)目的同時(shí),大大提高了儀器設(shè)備的利用率。
4 健全考核體系,科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生掌握儀器操作的程度
建立多元化考核體系,儀器分析實(shí)驗(yàn)課成績(jī)由四部分組成:課前預(yù)習(xí)占15%(預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等),考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度和獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力;平時(shí)成績(jī)占30%(實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等),考察學(xué)生對(duì)儀器的原理、操作的理解程度;實(shí)驗(yàn)課考試占30%(實(shí)驗(yàn)原理、操作過程、注意事項(xiàng)等),考察學(xué)生對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)課理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)知識(shí)整體的掌握程度;儀器分析方法小實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)占25%(教師擬定題目,學(xué)生利用現(xiàn)有儀器資源自行設(shè)計(jì)方案),主要考察學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力[5]。多元化考核體系既考了學(xué)生儀器理論知識(shí),又能考學(xué)生綜合能力和素質(zhì),使學(xué)生能更好的學(xué)習(xí)和掌握儀器分析實(shí)驗(yàn)課的理論和實(shí)踐知識(shí)。
5 結(jié)語(yǔ)
通過對(duì)生物相關(guān)專業(yè)中《儀器分析實(shí)驗(yàn)課》的教學(xué)改革與實(shí)踐,激發(fā)了學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)儀器設(shè)備的興趣和熱情。精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),使教學(xué)內(nèi)容更合理;多種教學(xué)手段的使用,使教學(xué)模式更科學(xué);多元化考核體系的實(shí)施,使評(píng)價(jià)體系更完善。通過教學(xué)改革,提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,大大提高了儀器分析實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果,為學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合素質(zhì)與能力的培養(yǎng)打下了良好的基礎(chǔ)。教學(xué)改革是一個(gè)永恒的課題,在今后教學(xué)實(shí)踐中,我們將繼續(xù)努力,為教學(xué)改革的推進(jìn)不斷添磚加瓦。
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