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仪器分析教程革新的思考

2013/09/30 阅读:

一、多种教学方法结合,提高教学效果

为更好的体现教师的主导作用,更好地使学生的学习积极性和主动性增加,教师可根据实际情况,从讲授法、问答法、演示法等常用方法中选取恰当的教学方法进行教学。在课堂上,老师要灵活应用教学方法,不要拘泥于一种教学方法,要多种教学方法混合使用,才能提高课堂教学质量。比如上理论课的时候,我们可主要采取教授法,但在课堂中还可以适当的渗透其他方法,如提问法和启发法等,恰如其分的介绍一些与课堂教学内容相关的学科历史背景。这样,不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以帮助学生树立正确的人生观和价值观,端正学生的学习态度和科研态度,培养学生的科研精神,达到了教书育人的目的。

仪器分析是一门概念和原理较多的课程,学生学起来比较枯燥和乏味。教师不妨采用提问式、小组讨论式、学生主讲式等方法来进行教学,不断的迫使学生思考,这样一来学生的学习积极就不断地提高。在课堂教学中,教师要留意收集一些通俗、易懂、形象的素材来教授抽象难懂的原理。比如,讲到影响气相色谱峰形变宽的因素时,涡流扩散项比较抽象,学生不易理解。教师可河道视成色谱柱,把河道中的石头看成固定相的填充物,河水看成流动相,河水溶解的物质看成药分离组分,因受到石头的阻挡,河水在流动过程中在势头周围形成漩涡,使得同一流速的河水有些流得慢,有些流得快,有些改变了方向,从而改变了流动相中溶质的流速不尽相同,不能同时到达检测器,进而形成峰的变宽。这样的比喻,形象、生动、易懂,容易吸引学生注意力,课大大提高教学效果。

二、应用多媒体技术,优化教学手段

仪器分析涉及的学科较多,知识面很广,实践性很强,课时又有限。再加上实验仪器设备不足等原因,在学习过程中,学生很容易造成理论和实践想脱节的窘境。因此,要拜托这种困境,我们将多媒体技术引入课堂,利用生动的画面来展示仪器设备的构成和运行原理,学生可很容易理解枯燥的概念和抽象的设备原理。

三、借助科研活动,促进课堂教学

要使课堂有活力,有感召力,有深度,教师不仅要渗透一些学科信息,还要将的自己的科研成果融入课堂。比如,作者利用化学发光仪开展了光生物传感器的研究,江虹老师利用紫外分光光度计开展了很多光谱的研究工作,张树琼老师用液相色谱开展了环境、生物和药物的研究工作,杨季冬老师用荧光仪开展了共振锐利散射的探索研究,刘艳老师利用电化学工作站开展了许多电化学传感研究工作,研究成绩显著。因为我们有科研,在课堂上才讲得更生动,更具体,更自信。此外,我们还鼓励学生跟老师或者自己申报学生课题做相关的科学研究,亲身感受各种大型仪器的使用,为其后期的毕业论文打好基础。然而,我们要注意科研成果的引入要恰如其分,不能太多,不能太深奥,否则,学生难于理解,脱离了教学的初衷。

四、强化综合设计,增强学生创新能力

我校在人才创新能力的培养上出台了诸多措施,如鼓励学生提早介入教师的科研项目研究,积极参加国家举行的大学生“挑战杯”,参加市级和校级各类型的大学生创新创业大赛以及申请校内的学生科研项目。实践证明,这些举措能够很好的锻炼学生的创新能力。然而,由于教师数量、教师科研项目、学校学生课题项目以及各级学科竞赛的有限性,不能保证所有的学生都能有机会参与这些项目,最终只能使一部分同学得到了训练,而大部分同学没有机会参与创新项目研究。

为克服这一难题,本教学团队提出了在仪器分析实验中强化综合设计型实验的开设,使学生在正常的课堂教学中得到创新能力的锻炼。随着社会的发展,对学生综合素质要求越来越高,所以在新的人才培养方案中,大大削减了专业课课堂教学的学时数,然而又要求学生的培养规格和培养质量不能降低。为此,我们提出在仪器分析实验教学过程中提出“一体化”教学。所谓的一体化即将仪器分析所涉及到各类仪器分析方法的基本原理、仪器的基本操作和基本应用都考虑进来,设计一个大综合的实验,要含盖光谱分析、电化学分析、色谱分析、波谱分析及其他的表征手段(如电镜、能谱等)。以前学生做分析化学实验是按照实验项目来做的,比如光谱分析主要做分光光度法对混合物中铬、锰含量的同时测定、荧光法测定维生素B2片剂中核黄素含量、苯甲酸红外吸收光谱的测绘-KBr晶体压片法制样、流动注射-化学发光分析法测定维生素B1和火焰原子吸收光谱法测定水中钙、镁的含量,电化学分析中主要做溶液中pH的滴定、离子选择性电极F¬-离子的测定,在色谱分析中主要做高效液相色谱法测定碳酸饮料中的苯甲酸、气相色谱法测定乙醇中乙酸乙酯的含量等。这些实验项目虽然设计合理,但是学生是在不同的时间分别完成这些实验项目的,出现做完了把实验报告写好了交给实验老师,没有统筹考虑这些实验项目之间的联用,不能能够全盘解决实际问题。比如,拿到一个纳米材料要学生来表征,它不知道要表征哪些项目,所以导致学生思维的不够开阔,能力得不到提高。

基于此,我们教学团队通过设计一个课程大综合的实验来把仪器分析实验的绝大多数类型的分析方法连接起来,学生完成了这个实验以后能够把绝大多数分析方法都利用到。比如,聚丙烯酸修饰纳米二氧化铈的制备及其催化H2O2降解环境水样中的罗丹明B。通过这个实验学生首先要学会纳米粒子的合成方法、纳米粒子的表征方法、罗丹明B降解前后的测定方法。在纳米粒子的合成过程中学生要涉及到溶液的配制、合成过程中仪器设备的选择、合成参数的优化、合成纳米粒子的后期表征(用红外光谱、透射电镜、X-光电子能谱、ICP原子发射、热重分析法等)等,在纳米粒子催化H2O2降解罗丹明B的过程中,学生要涉及到降解酸碱环境的选择(pH计)、催化剂和氧化剂用量的选择、催化产物量的确定(用紫外可见分光光度法、荧光分光光度法和化学发光法等)和种类的确定(紫外可见分光光度法、荧光分光光度法、液相色谱-质谱联用法、元素分析法等)。通过这一综合性实验的训练学生基本上可以将仪器的所有方法联系起来,达到融会贯通的效果,对提高创新能力具有极大的帮助。

五、结束语

在当今社会,仪器分析飞速发展,内容包罗万象,应用领域及其广泛,我们应站在学科前沿,积极获取各种新信息,丰富教学内容,选择合适的教学方法和教学手段,勇于实践,不断提高教学质量,以适应社会的需求。

作者:石文兵秦弘琼单位:长江师范学院化学化工学院涪陵高级中学校

仪器分析教程革新的思考

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