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仪器分析实验教学革新的思考范文

时间:2022-01-13 02:54:43

仪器分析实验教学革新的思考

一、运用多媒体课件,强化实验前处理

实验教学的最终目的是使学生能够利用所掌握的仪器分析理论和实验技能解决实际问题。但仪器分析实验教学由于受人多机少的限制,多采用分组循环进行实验。又因为实验学时有限,实验教师常会在实验前选择好测试体系和仪器测试条件,配置好标准溶液,学生需要做的就是得到实验数据,完成实验报告,这会造成学生对实验前处理完全不了解,误认为所有样品拿来就可以直接做分析检测,不利于提高解决实际问题的能力。针对这种情况,我们在大连理工大学制作的现代仪器分析虚拟实验室课件的基础上建立了实验前处理系统。该系统包括测试体系的选择和仪器测试条件的选择。课件声形并茂,操作方便,创设情景,能使学生对实验的前处理过程产生深刻的印象。例如,在食用色素的单扫描极谱法测定实验中,我们对实验原理简单介绍之后打开CAI课件,进入极谱界面,界面中显示了极谱仪的全貌和电极系统结构图。点击帮助菜单中的“缓冲溶液的选择”,界面就会出现六个文本框,每个文本框对应一种缓冲溶液,单击任一文本框,就可以动画的形式演示待测饮料在该缓冲溶液中所形成的极谱波。缓冲溶液种类不同,极谱波形和峰电位亦不同,有的波形好,有的波形差,有的稳定,有的不稳定。通过比较,学生就可以选择出合适的缓冲溶液。点击帮助菜单中的“仪器测试条件的选择”,学生可以直观地看到不同起始电位、扫描速度和静止时间等仪器条件对极谱波形的影响,从而选择合适的仪器测试条件。实验教学中穿插运用实验前处理的CAI课件,不仅节省了时间,减少了药品试剂不必要的浪费,还避免了学生实验中因可能出现的错误操作而对仪器造成的损坏,更重要的是能使学生意识到实验前处理的重要性。只有体系和仪器条件选择好了,我们才能根据相应的定量分析方法对样品进行分析检测,得到准确的结果。另外,对不具备实验条件而无法开设的实验内容,例如,原子发射光谱法、质谱法、气相色谱—质谱联用、液相色谱—质谱联用等,我们亦可借助该课件来完成,弥补实验教学中分析仪器的不足。虚拟实验室通过完整展现实验过程,模拟仪器的各种操作过程,对复杂仪器的结构、实验原理及实验方法的演示基本上可以达到与现场实验教学同样的效果,为学生以后利用这些复杂仪器进行分析检测打下良好的基础。

二、设立实验教改项目,实现教学相长

为了更好地激发教师对实验教学的热情,进一步提高实验教学的质量,我校从2009年起专为承担实验教学的教师开设了实验教改项目。到目前为止,已有3位仪器分析实验教师主持了4项实验技术课题,并发表了1篇SCI论文和多篇核心论文。在课题研究的过程中,根据上课时学生的表现,我们鼓励那些专业知识较扎实且做实验胆大心细的学生参与进来。我们把整个课题研究过程分为三个阶段,每个阶段各有侧重点。在研究的初期,根据课题研究的目标,我们按照查阅文献—交流讨论—设计方案三个环节来进行。在这三个环节中,交流讨论最重要,教师和学生在查阅文献的基础上展开热烈讨论,各抒己见。若有分歧,允许保留不同意见,确保所设计的实验方案既具有一定的可行性,又能根据实际情况进行适当调整。在研究的中期,在实验有条不紊地进行的57仪器分析实验教学改革的探讨同时,针对实验中出现的问题,教师会有意识地引导学生自主思考—寻找问题的切入点—交流讨论—查阅资料—分析归纳—解决问题。在研究的末期,实验已经基本结束,主要是对所得到的数据进行归纳处理,教师会指导学生对数据展开多角度分析讨论,找出研究中存在的不足,明确今后的研究方向。在课题研究过程中,那些参与教师科研的同学收获颇丰,有的因积累了一定的科研经验而找到了理想的工作,有的因在核心期刊上发表了论文而顺利通过了研究生面试。这产生了很好的连锁效应,吸引了更多的同学主动参与到教师的科研中来。当然,在此过程中,教师亦受益匪浅,积累了更多的科研经验,进一步提高了教学水平,真正实现了教学相长。

三、建立多元化的考核体系,促进学生学习的主动性

实验课的考核历来是一个难题。仪器分析实验课“人多机少”的现状使得其考核难上加难,让学生一个一个地上机操作考试,既不现实,也没必要。而以往对仪器分析实验成绩的评定又过于简单,主要是根据学生的实验报告来进行,结果学生只重视写好实验报告,上课却不认真听讲,不专心做实验,实验能力没有得到提高。针对这种状况,我们进行了改革和进一步的细化,建立了多元化的考核体系,具体的考核项目和内容。在多元化的考核体系中,从课前(预习报告)到课中(实验表现)再到课后(实验报告),都有明确的考核内容。而闭卷考试对学生在这三个阶段中的学习,既是一种有效督促,也是一种全面考察。新的考核体系,更加注重评价学生主动参与实验的过程及理论与实践相结合的能力,基本上能客观公正地反映学生实验课程学习的真实水平,充分调动学生的主观能动性,培养学生求真务实的学风。另外,为使学生全方位地掌握常见的仪器分析方法,我院根据现有的教学资源对部分仪器分析方法开设了不同的实验。对同种方法开设不同实验,不但能进一步强化仪器的规范操作,也为学生今后实际问题的解决提供了更多的选择。总之,仪器分析实验教学改革是学科发展的大势所趋,具有一定的难度和深度。只有在教学实践中不断积累经验,积极创新,充分调动学生的学习积极性和主动性,提高实验教学质量,教学改革才能达到预期的目的。

作者:王强于专妮师进生单位:青岛农业大学化学与药学院

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