高職“儀器分析”課程教學(xué)策略探討

［摘 要］儀器分析是高職多個專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,是學(xué)生今后學(xué)習(xí)藥物分析、食品分析和工業(yè)分析等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。本文介紹了筆者總結(jié)出的在高職高專儀器分析教學(xué)過程中提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生綜合能力所采取的教學(xué)策略。通過有效利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué),充分利用問題學(xué)習(xí)法營造學(xué)習(xí)氣氛,加強實驗課教學(xué)提高實踐能力等途徑來提高儀器分析的教學(xué)效果。

［關(guān)鍵詞］儀器分析；教學(xué)策略；問題學(xué)習(xí)法；高等職業(yè)教育

［中圖分類號］G64［文獻標(biāo)識碼］A［文章編號］1005-6432（2012）32-0141-02

儀器分析是高職制藥專業(yè)、生物技術(shù)、精細化工等多個專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,是學(xué)生今后學(xué)習(xí)藥物分析、食品分析和工業(yè)分析等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。課程的主要內(nèi)容是使用現(xiàn)代分析儀器,根據(jù)物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)對物質(zhì)進行定性和定量分析的一種分析方法,主要包括電化學(xué)分析法、光學(xué)分析法和色譜分析法等。課程內(nèi)容與其他學(xué)科相互交叉滲透,具有很強的實踐性和理論性。課程的教學(xué)目標(biāo)是能夠熟練操作使用以及維護保養(yǎng)常見的分析儀器(pH計、分光光度計、氣相色譜儀、高效液相色譜儀等),能夠利用現(xiàn)代分析儀器完成制藥、食品、化工等行業(yè)原料、半成品、產(chǎn)品的分析檢驗任務(wù)。然而,儀器分析研究內(nèi)容廣泛、知識面寬、發(fā)展又快,這無疑會給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來一定的難度,甚至?xí)o后續(xù)學(xué)科的學(xué)習(xí)造成不良影響。鑒于此,筆者仔細研究課程標(biāo)準與教材,通過幾個學(xué)期的探索與實踐,總結(jié)出了一些有關(guān)儀器分析教學(xué)策略的心得體會,在此與大家探討一下。

1 有效利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)

多媒體輔助教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)手段所沒有的直觀性、形象性、趣味性和信息量大等優(yōu)點。它可以使抽象的教學(xué)內(nèi)容直觀化,從而更具有說服力；它可以讓課堂生動起來,更好地調(diào)動學(xué)生的參與興趣,從而突破教學(xué)的重難點,能更容易達到教學(xué)目的。因此多媒體輔助教學(xué)逐漸成為目前教學(xué)手段的主流,充分利用多媒體這種教學(xué)手段能有效提高儀器分析課程的教學(xué)質(zhì)量。

1.1 充實教學(xué)內(nèi)容,更全面地展示學(xué)科知識,提高教學(xué)效率

儀器分析課程內(nèi)容多,信息量大。所講授的內(nèi)容主要是大型精密分析儀器,價格昂貴,對工作條件和環(huán)境要求高,不能隨意搬動和拆卸。許多內(nèi)容如儀器組成結(jié)構(gòu)及工作原理尤其復(fù)雜和抽象,只有通過圖示的形式才能展示清楚。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,老師要花大量的時間在黑板上板書,學(xué)生要花大量的時間抄筆記,沒有足夠的時間去講、去聽。老師不能把更深更廣的內(nèi)容講授給學(xué)生,學(xué)生則只關(guān)心考試的內(nèi)容,對于本課程的核心內(nèi)容卻沒有真正掌握。比如火焰原子吸收分光光度計的結(jié)構(gòu),通常由光源、原子化器、分光系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)四大部件組成,在介紹火焰原子吸收分光光度計的工作原理時,必須針對每個組成部分進行分析,只有將其各結(jié)構(gòu)組成一一畫出來,才能很好地組織教學(xué)。而利用多媒體,教師可以迅速地將事先準備好的結(jié)構(gòu)圖展示在投影上,既節(jié)約時間,又能保證信息的完整性和規(guī)范性。利用節(jié)省下來的時間,還可以補充一些課外知識,增大信息輸出量,擴展教學(xué)深度和廣度。

1.2 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果

儀器分析有很多內(nèi)容理論性較強,在傳統(tǒng)的教學(xué)中,由于沒有輔助用具的幫助,教師很難將內(nèi)容表達清楚,學(xué)生也很難理解,久而久之,對這門課就會產(chǎn)生畏難排斥心理。多媒體計算機圖文并茂、教學(xué)表現(xiàn)力強,在課堂教學(xué)中有著獨特的優(yōu)勢。借助多媒體教學(xué),可以將抽象的內(nèi)容以生動形象、圖文并茂的形式展示出來,豐富的色彩、生動的動畫很容易將學(xué)生的注意力吸引過來,讓他們步步緊跟教師的講解。因此,利用多媒體技術(shù)可構(gòu)成一種全新的優(yōu)越的多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境,可以形象、生動、直觀、動態(tài)和充分地提供圖文聲像等的綜合信息。利用多媒體信息組織方式,可以從多角度來表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,較徹底地分解知識,減少信息的加工轉(zhuǎn)換過程,從而大大豐富和增強教學(xué)的表現(xiàn)力和感染力。我們可以利用多媒體軟件(比如Flash或3Dsmax)相關(guān)的技術(shù)手段,把無法拆卸和搬動的大型精密儀器分解開來,以動畫或者3D模型的形式把儀器基本結(jié)構(gòu)、工作流程等直觀地展示在學(xué)生面前。比如在學(xué)到六通閥進樣器時,可以制作一個有關(guān)六通閥進樣器結(jié)構(gòu)和工作原理的3D動畫模型。通過3D模型可以將六通閥進樣器全方位的展示出來。首先講解進樣口和定量管的位置和作用,進樣的操作步驟。然后將六通閥工作過程分為三個階段：未采樣時、采樣時和進樣時,通過動畫演示其各工作階段的狀態(tài),以及整個色譜系統(tǒng)里流動相在管路中的流動狀態(tài)。這樣學(xué)生既對六通閥有了直觀的印象,又通過動畫演示理解了其工作原理,同時還對液相色譜的進樣技術(shù)有了一定的感知,而且學(xué)生對動畫很感興趣,放映過程中觀看非常認真,大大提高了學(xué)習(xí)效率。這種教學(xué)效果是傳統(tǒng)教學(xué)手段很難達到的。多媒體技術(shù)豐富的表現(xiàn)形式可使抽象概念具體化、靜態(tài)圖像動態(tài)化、微觀模型宏觀化。不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,加深了其對內(nèi)容的理解和記憶,而且豐富了學(xué)習(xí)者的空間想象能力。

2 充分利用問題學(xué)習(xí)法營造學(xué)習(xí)氣氛

問題學(xué)習(xí)法是由教師精心設(shè)計問題學(xué)習(xí)單元,要求學(xué)生充當(dāng)復(fù)雜問題的解決者,學(xué)生通過調(diào)查研究和解決問題的過程,提高對某些主題、概念和知識的理解,養(yǎng)成理解問題、分析問題和解決問題的能力和技能,從而獲得解決現(xiàn)實問題的經(jīng)驗。問題學(xué)習(xí)法的學(xué)習(xí)過程是以學(xué)習(xí)者想解決的一個實際問題或困惑而開始的,它與傳統(tǒng)的課堂講授不同,教師既是知識的傳授者,同時也是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和激勵者。教師通過給學(xué)生創(chuàng)造合適的問題情景,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,并引導(dǎo)學(xué)生帶著問題通過討論、自學(xué)、合作學(xué)習(xí)等方式去探討解決問題的方法,從而學(xué)到有關(guān)的基本知識和解決問題的能力,并培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新精神。基于問題學(xué)習(xí)法的關(guān)鍵是設(shè)計合適的問題情景,該問題最好與學(xué)生的實際生活有關(guān),同時問題應(yīng)是開放式的,沒有固定的答案,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。結(jié)合儀器分析課的具體情況,我們將某地曾經(jīng)發(fā)生過的一件意外事故,設(shè)計成一道開放式題目布置給學(xué)生：某魚塘主某天突然發(fā)現(xiàn)魚塘中漂滿了死魚,經(jīng)相關(guān)責(zé)任部門檢驗發(fā)現(xiàn),這些魚不是因病致死的,現(xiàn)場勘察得知此魚塘位于小河的下游,在養(yǎng)魚場的上游有一家電鍍廠、一家化工廠和一個廢水處理站。該魚塘以前從未發(fā)生類似事故,估計死魚事件是某家工廠生產(chǎn)廢水外溢而致。假如你受委托調(diào)查此事,你該如何進行？請學(xué)生利用圖書館與互聯(lián)網(wǎng),根據(jù)儀器分析課程的學(xué)習(xí)與實驗情況,撰寫一份調(diào)查報告并給出一份解決問題的工作方案：

(1)根據(jù)上游幾家工廠的生產(chǎn)情況,分析其廢水中都含有哪些有害物質(zhì)？其中哪些能致魚于死地？致死量是多少？

(2)對于那些能致魚于死地的有害物質(zhì)的致死量,選擇解決問題的最佳儀器分析方法方案,內(nèi)容包括具體的分析方法、過程、儀器條件以及樣品的預(yù)處理(包括采集與儲存方式)。

通過對該題目的解答,學(xué)生充分利用所學(xué)的知識和能利用的工具,既鍛煉解決問題的能力,也提高了對儀器分析課程的興趣。

3 加強實驗課教學(xué)提高實踐能力

儀器分析是一門注重實踐能力的學(xué)科,改進實驗教學(xué),重視實驗技能的訓(xùn)練與培養(yǎng),對學(xué)生掌握學(xué)科基本理論、提高綜合素質(zhì)是十分必要的。

3.1 注重提高實驗課教學(xué)質(zhì)量

加強學(xué)生動手能力,培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,是儀器分析實驗課教學(xué)的宗旨。筆者在教學(xué)實踐過程中,嘗試從三個方面入手,提高實驗課教學(xué)質(zhì)量：一是實驗預(yù)習(xí),要求通過預(yù)習(xí)熟悉實驗?zāi)康?、實驗方法及原理、大型儀器的工作原理、儀器的操作步驟及使用注意點、儀器設(shè)備的選用、操作原理和方法等。二是實驗操作,要求認真規(guī)范,仔細觀察,如實記錄,保持整潔衛(wèi)生。三是實驗結(jié)果的討論,要求對實驗過程、實驗效果和存在問題進行合理的解釋或提出建議等。

3.2 注重理論與實踐的結(jié)合

理論與實踐的緊密結(jié)合是做好工作的法寶,也是學(xué)習(xí)知識的關(guān)鍵。在儀器分析實驗課的教學(xué)中,如果將理論與實踐結(jié)合起來,讓學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題,然后帶著問題走進課堂,就能進一步提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此,在儀器分析實驗的內(nèi)容選擇上應(yīng)盡量選那些與課本內(nèi)容聯(lián)系密切的,并且在實驗時間的安排上要與授課進度同步。比如實驗水溶液pH值的測定就和電化學(xué)分析法的講課安排在同一周進行,使學(xué)生把理論和實際切實地聯(lián)系在一起,效果確實顯著。此外,還安排學(xué)生到企業(yè)參觀、見習(xí),并由任課老師帶隊,使學(xué)生提出的一些在課堂上不易解決的問題在實踐中找到答案。

總之,我們的教學(xué)要結(jié)合自身教育的特點,以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為目標(biāo),使學(xué)生學(xué)有所長、學(xué)有所用,這樣才能為社會培養(yǎng)真正有用的人才。通過近幾年來儀器分析的教學(xué)研究與實踐,筆者認為,課程教學(xué)不能僅僅停留在使學(xué)生獲得專業(yè)知識、提高能力的層面上,更重要的是激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的潛能,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,這一點對學(xué)生未來的發(fā)展是非常有價值的。

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［作者簡介］ 夏崢(1984—),男,碩士,淄博職業(yè)學(xué)院制藥與生物工程系助教。研究方向：生物制藥技術(shù)。