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课程教学的仪器分析论文2篇范文

时间:2022-02-15 05:16:02

课程教学的仪器分析论文2篇

第一篇

1地方高师仪器分析教学中存在的问题

1.1学生预习能力较差,学习积极性不高首先,地方本科院校的学生基本上都是第一批次和第二批次院校筛选后的学生,成绩相对较低。这些学生中大部分基础知识相对薄弱,对学习的主动性和积极性相对较差。仪器分析理论比较抽象,难度大、学生很难理解并掌握;其次,现阶段的学生,从小学开始到中学一直接受的是“填鸭式”教学,习惯接受老师教给的内容,没有自学能力或者自学能力差,读一遍内容觉得没有办法理解,找不到知识点和突破口,会对所学内容不感兴趣,甚至觉得预习也是多余的,导致对学习没有积极性。

1.2理论课时偏少,实验仪器有限学生进入大学,课程增加,需要大量的时间进行自学能力的培养,化学专业的学生实验课较多,缺乏课后学习时间,如果在课堂上进行自学能力的培养,课时非常紧张,不能按教学大纲完成教学内容。我系仪器从2000年以来采购的仪器基本满足本科生的需要,但大部分仪器仅有一台,要让每个学生都能动手操作,每个实验需要5个课时,而我们的实验安排3个课时,不能满足每个学生使用仪器的需求。另外,随着科学技术的不断发展,新的仪器、新的仪器分析方法不断涌现,仪器具有更高的灵敏度、更高的分析速度及操作更简单等特点,深受分析工作者的喜爱[4]。如果不通过仪器分析实验加深对学生职业技能和创新能力的培养,学生掌握的知识和技能就会落后于社会需要,走上工作岗位后就会缺乏相应的适应能力和发展能力。

2仪器分析课程教学的改革与实践

2.1调整课程内容由于科学技术的发展和仪器检测要求的提高,仪器分析的方法、理论、技术在短时间内取得巨大的发展和提升,内容不断丰富。科技进步和科学相互渗透对仪器分析提出了新的要求,为适应发展需求,对仪器分析课程教学的改革势在必行。

2.1.1课程教学内容整合根据各种分析方法的区别与联系,我们把整个理论教学内容模块化,一种方法分为光谱分析、电化学分析和色谱分析3个主要模块。光谱分析根据产生光谱的物质不同,又分为分子光谱(紫外可见吸收光谱、荧光光谱、红外光谱)和原子光谱(原子吸收与发射光谱、原子荧光光谱),讲解仪器的使用原理、仪器的组成部分、分析方法及在分析过程中涉及到的问题。电化学分析又分为电位分析、电位滴定和伏安分析。尽管电化学研究的机理和对象与光分析不同,但定量分析方法比如标准曲线法和标准加入法可以通用。色谱法包括气相色谱、液相色谱、其他检测技术(质谱、核磁共振等),可以作为混合物分离的主要手段,在色谱分离的基础上进行光分析和电分析,内容各自独立又相互关联,使整个仪器分析内容系统化。

2.1.2新仪器的知识介绍随着现代电子、计算机技术等新技术的迅速发展和广泛应用,许多新的仪器分析技术及方法如雨后春笋般出现。高灵敏度、高选择性、高自动化、智能化、微型化仪器的开发和利用代表着整个仪器分析学科的发展方向。相对于学科发展,仪器分析教材的内容显得比较陈旧且滞后。为处理好教学内容经典性与先进性的关系,我们在授课的过程中有意识地将学科发展的前沿成果与教材内容对接。比如原子吸收光谱仪的光源主要是空心阴极灯,即锐线光源。锐线光源虽有着诸多优点,但因每分析一个元素就要更换一个元素灯,再加上灯的工作电流、波长等参数的选择和调节,使原子吸收分析的速度、信息量和使用方便性等方面受到了限制。2004年,德国耶拿仪器公司以高聚焦短弧氙灯这一连续光源替代经典的空心阴极灯,成功设计和生产出了世界上第一台商品化的连续光源原子吸收光谱仪,能够同时测定多种元素[5]。随着生活质量的提高,日常生活中有许多地方需要仪器分析,比如,自来水的净化,净水器等,可以用我们所学的光分析和电分析来检测自来水和净化水中矿物质的含量,测定水中微量元素,从而了解净水器的工作原理,这样,将这些最新的科技成果和生活中的仪器分析及时介绍给学生,不仅更新和完善了基本教学内容,同时也能开拓学生的视野,激发学生的求知欲,丰富他们的知识储备,为今后的科研工作打好基础。

2.2改革教学模式实行“教师导学、学生自学与合作研讨”相结合的研究式教学方法,第一阶段学生自学,把每一章节简单能自学懂的内容留给学生自学,比如各种仪器分析技术的基本原理、基本理论、定性定量方法及仪器结构,布置自学与讨论任务,提出目标要求。教学目标是使学生完整了解和掌握必要的仪器分析基本原理和方法。第二阶段教师导学,在学生自学的基础上,学生提出问题,教师分析和解决学生自学中遇到的难题,并讲解本章节重点和难点内容,第三阶段分组讨论,在上一阶段的基础上,学生组成学习小组,讨论各自的自学材料,取长补短,形成小组意见,制作PPT汇报提纲。课堂上,每一小组选一位代表向全体同学和教师作小组汇报发言,由同学点评,教师做总结。第四阶段归纳总结,教师讲完一类分析方法后,学生根据教师制定的自学内容,课后查阅资料,总结归纳各种通用和最新分析仪器的功能特点,某种分析方法在本专业中的主要应用,同类不同种分析方法的异同点等。比如:极谱分析法一章中,学生首先自学极谱波的形成,解释极谱曲线形成的各个过程的意义,查阅极谱的发展历史,学生通过极谱分析曲线认识极谱分析中半波电位、极限扩散电流等概念;而后教师在了解学生自学情况的基础上,解答学生自学过程中存在的问题,比如极谱分析为什么要用扩散电流等,介绍极谱分析的原理,讲解电解过程,极谱定量分析方法和极谱波方程这些学生相对较难理解的内容;接着学生讨论学习极谱分析的各种干扰电流,讨论干扰电流产生的原因以及怎样消除;最后总结极谱分析各种方法的相同和不同点,优点和缺点,灵敏度和检出限。这样既让学生参与,又在教师计划下进行,既丰富了课堂内容,又让学生在能学会的基础上主动学习,在课堂上解决许多问题,减轻了学生的负担,这一章下来,用一份考练试题来检验,50%学生90分以上,其他同学也都能及格。

2.3改革考核方式理论课成绩,包括理论考试成绩和讨论课成绩。理论考核以闭卷方式进行,由教师评定,考核要点为仪器分析的基本知识、基本理论,占50%;讨论课的考核要点是学生的资料收集能力、归纳总结能力,汇报表达能力和协调合作能力,占20%;其余成绩分小组成绩和个人成绩两部分,小组成绩由教师评定,占20%;个人成绩由小组成员共同评定,也占10%。

2.4重视教材和仪器的建设地方性本科院校的实验设备陈旧、落后,仪器分析理论课堂上所讲的一些仪器,在很多地方性院校都没有配备,这样势必要对仪器分析教材进行调整,包括实验教材。一般仪器分析实验教材中所列的大部分仪器与我院现有的仪器设备在仪器的型号、性能指标以及使用的方法和用途等方面大多不相同,给教师开设实验课程带来很多的困难,影响教学效果和教学质量。我院分析教研室根据现有的实验设备和未来5年的仪器采购计划,自行编写了一套仪器分析实验教案,凡是现有的和计划采购的仪器我们都编入实验教案中,平时上课就以这份教案为指导来开展实验,学生和老师都普遍反映良好。经过尽5年的不断修改,现已经整理成册为《仪器分析实验》。

2.5提高教师教学科研水平要使课堂教学有新内容,有感召力,除了掌握学科的新信息,还必须积极开展科研工作,在课堂教学之中融入自己的科研成果。我院分析教研室从事仪器分析理论及实验教学的教师,有2名教授,1名副教授,1名讲师,具有较强的科研水平,都积极投身于科研工作,不断提高自身的学术水平,每年都发表一些很有价值的论文,这更能体现我院“搞好科研促教学”的教育方针使得教学与科研相互兼并,相互促进。以教学带动科研,以科研促教学的发展和改革。

3结语

经过几年的探索,仪器分析课程教学中通过教学内容、教学方法和手段,考核方法及仪器设备等方面的改革,初步建立了一套行之有效的方法,使学生在学习方法、科学态度、分析问题和解决问题能力以及创新能力等方面受到良好的训练。但仪器分析课程的教学改革,是一项长期而艰巨的工作,需要我们去不断地探索与尝试、总结与完善,需要更多教师的积极参与和关注。

作者:李志英单位:忻州师范学院化学系

第二篇

一、教学难点

(一)课程设置不合理,实验课时太少理论课占绝大部分,实验学时有限。因此,目前所开设的实验大部分都是验证性的实验,缺少比较复杂的、耗时较长的综合性、设计性实验,提不起学生的实验积极性,阻碍创新能力的培养。

(二)重视程度不够,考核制度不健全仪器分析实验没有独立设课,没有严格的考核制度,仅凭着学生的实验报告进行考核,存在着重大的弊端。一方面,学生为了分数只重视理论课的学习,而轻视实验课,经常以各种借口不完成实验前的预习,且在实验过程中敷衍了事。另一方面,容易让浑水摸鱼的学生蒙混过关。

(三)人多机少仪器分析实验所用仪器价格都比较昂贵,同类仪器的台数较少,大型精密仪器往往只有一台,不可能像无机、有机等基础实验课那样一人一组进行实验,且随着办学规模的不断扩大,这样的问题就显得更突出了。由于这种客观条件的限制,在实验过程中学生只能5人或6人一组,每人动手的机会不多,且有依赖感,因此,大多数学生则是走马观花,很难达到预期的教学效果。

二、教学改革措施

(一)结合专业培养目标,精心选择适合相关专业的教材和教学内容农业高职院校仪器分析课程的培养目标是培养具有良好的职业道德修养,并熟知现代农产品食品质量安全体系和标准。结合相关专业培养目标,可以在仪器分析课的教材和教学内容的选择上巧做文章。目前,多数仪器分析课教材适用的专业范围比较广,适用于化工类、环保类、农学类等相关专业,其实可以选择适合自己专业的教材。联系高等农业职业院校各层次学生学习的需要,改革和更新理论教学内容,使之反映时代特征和当前化学应用发展的新内容、新方法、新手段以及国际化学教育发展的趋势。改革和更新实验教学内容,增加设计性和综合性实验内容,使之满足新形势下培养应用型高素质人才的需要。例如,增加了电分析化学新方法简介,增加了原子吸收分光光度法测定水果中的微量元素等设计性实验。

(二)认真做好课前的准备工作课前准备需要学生和老师共同来完成。由于受课时的限制,一部分的实验准备过程是由实验员完成,学生们没有参与进来,因此要求学生们作好课前预习就很重要了。课前预习要求学生就实验中的内容进行预习,主要对一些基础性的东西进行了解,如,实验目的、实验原理、实验所用到的仪器与试剂、实验步骤、溶液的配制等,由于进行循环式实验教学,与理论课进程有所出入,为了使每位学生都站在同一起跑线上,每使用一类大型仪器之前我们都会专门安排一节实验讲座课,其内容都经过了认真的设计,包括有仪器的概述、仪器结构、工作原理、操作规程、实验方法、注意事项、最新进展等,并制作出相应的课件,在实验室对照仪器现场讲解,结合学生之前所作的预习,再进行一次现场预习,这样学生对仪器的原理构造及操作键钮有了初步的了解,建立了感性认识,也为以后顺利地完成实验奠定了基础。

(三)仪器分析实训教学中应用仿真技术仿真技术采用计算机技术和控制技术,借助图形、动画来描述实体的特性,用动画来显示实体的真实动作,可模仿实体的真实操作过程。由于动画能使人在屏幕上准确地把握住实际情况,直接看见仿真系统的运行,能使受训者在虚拟环境下实现实际岗位上的真实体验,促进实际操作技能的掌握。虚拟实验一般是通过虚拟实验而进行的。虚拟实验是由虚拟现实技术生成的适合进行虚拟实验的实验系统,包括实验室环境、相关的实验仪器设备、实验对象和信息资源等。利用虚拟现实技术构建的各种虚拟实验如地理、物理、化学、生物实验室等等,这些虚拟实验一般具有透明性、资源共享性、互动操作性、用户自主性、扩展性及安全性等特点,是传统实验室无法比拟的,决定了它在科研、教育中的良好前景。分析仪器仿真技术具有技术上的科学性,应用上的经济性、适用性及操作上的安全性、开放性、全面性、针对性等特点,运用仿真实训教学思想,在高职仪器分析实训教学中推广仿真技术,是一种高效的仪器分析实训教学手段。

(四)开放实验室,为学生创造更多使用仪器的机会针对学生人多机少的特点,我院在仪器分析实验课通常安排5人一组,轮流上机操作,让每个学生都有动手机会,同时开放实验室,让学生利用空暇时间来熟悉仪器的构造,了解仪器的工作原理和使用方法,让学生充分接触并正确使用新仪器,进而掌握先进的实验技能。这样不仅提高了仪器的使用率,而且提高了教学效果,达到了开设仪器分析实验课的目的。

(五)以科研和服务社会促进教学要使课堂教学有新内容、有感召力,除了掌握学科的新信息,还必须积极开展科研和服务社会工作,在课堂教学中融入自己的科研成果和服务社会成效。由于现代科学的发展,专业之间划分越来越细,因此,根据学科特点和教师研究方向,我们将仪器分析课程分为四部分:光谱分析,电化学分析,色谱分析及其他分析方法。分别由熟悉该研究方法的教师担任,发挥各自专业特长。例如,作者开展了农药残留分析的应用研究,我们学院还力争将我们的分析检测中心建立起来,并争取获得对外检测的资质,在开展服务社会的过程中增强了学院的服务社会能力,提高了学院的社会辐射能力,同时提供了大量的实验实习机会,大大提高了学生的动手能力和实验技能。将自己的科研成果融入到教学中,不仅使学生掌握了常规的色谱分析原理、气相及液相法,还对色谱的其他最新方法有所解,如,毛细管电泳,毛细管电色谱等。另外,我们还根据教学内容及学生学习情况和兴趣,把部分学生分配到本学院各科研所内,学生利用闲暇时间与有关教师一起从事各种科研和分析检测工作,切实感受各种分析仪器的应用,为学生完成毕业论文奠定了良好的研究基础。

(六)更新考核制度在仪器分析实验教学过程中,实验教师要注重采用新的教学模式。在实验开始之前,要通过多种提问的方式检查学生的预习情况,并针对学生提出的问题进行解答。在演示过程中,教师要适时地提出思考问题,让学生带着问题进行实验,在过程中予以解决。在实际操作过程中,教师要对学生的表现进行认真考核,比如,学生的动手能力、遇到问题的解决能力,并且对个别学生所提出的疑问进行解答和正确引导。实验结束后要求检查学生的实验数据情况。教师要根据学生实验预习情况、实验过程中的表现以及实验报告完成情况这三方面进行评定,做到公平、公正、合理。

总之,仪器分析实验课程教学,应体现以学生为中心的理念。应该提高学生责任感、自信心,进而激发创造力。上述改革只是初步尝试,还会有更多的需求,值得我们为之继续探索,以取得更好的教学效果。在向学生传授基本理论知识并要求他们掌握相应技能的同时,更要注重激发、培养和保持学生的学习兴趣,继续保持已有课程特点,不断增加新实验,不断改善实验条件,注重指导教师对设计思路、实验方案和实验条件的把握,利用自身优势,不断深化实验教学改革,加强素质教育,推动创新人才的培养。

作者:贾新彦徐端红单位:河南农业职业学院

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