《仪器分析论文范文优秀5篇》
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仪器分析论文 篇1
我们根据实验室仪器设备实际情况,组织仪器分析理论课程教师、实验课程教师及实验教学辅助人员共同编写了实验讲义作为主要教材,包括了一些现实意义大、实践性和可操作性强的实验内容,共计16个实验项目,其中11个为基础性实验,5个为综合性实验。这些实验内容突出了仪器分析化学基本理论的实用性与综合性。在教材内容的编排上,在每个实验内容后附上了各实验所应用到的分析仪器的操作规程,以便于学生能够熟练操作实验仪器。通过多年的教学实践与不断完善,该教材的使用获得了学生们的认可,取得了良好的教学效果,基本达到了全面提高学生实验技能和培养创新能力的目的。随着新内容、新方法、新仪器的引入,还需要对教材不断加以补充更新,以更好地提高实验教学效果。
2确立实验教师实验预试、学生实验预习制度
实验教学小组确立了实验预试制度。每次实验前,实验指导教师集体预做一次实验,大家根据预试实验的结果和现象,总结实验,讨论、研究实验过程中出现各种异常的可能与原因,明确实验目的、要求和有关注意事项,充分把握哪些实验步骤是决定实验成败的关键,切实掌握各项操作的规范与要领。通过预实验还可以检查实验仪器的运行和配备情况,检查试剂配置是否得当,从而保证了后续实验课程的顺利进行。为提高实验效果,让学生在实验前做好预习并写好预习报告是必不可少的环节。作为仪器分析实验更要强调做好实验前预习。一方面大多仪器设备价格较昂贵,操作程序和界面相对复杂,学生存在畏惧心理;另一方面实验的目的就是理论与实践相结合,通过实践加深对理论的认识和理解。只有做好实验预习,才能避免实验过程“照葫芦画瓢”的现象发生。要求学生通过书写预习报告简单了解实验目的、内容、基本原理、仪器结构原理、实验注意事项等,做到心中有数,有一定印象。实验基本原理及仪器的组成部分及主要功能一定要重点预习,因为这是仪器设计原理或仪器框架结构的依据。见到仪器设备后,再与理论知识相对应,学习效率会大大提升。为保证学生实验预习的效果,课前将对预习报告进行检查,并进行适当的提问,检查的情况将作为实验成绩考核的其中一项。
3精心设计实验教学过程,加强各环节实验指导
实验课教师在学生实验前的讲解是必不可少的,但不可能像理论课一样详细讲解,关键是怎么讲,重点讲哪些,才能提高教学效果,引起学生的兴趣、积极性。课堂上教师讲述各种分析方法原理和仪器结构部件时,难免抽象乏味,难于理解。当学生有了一定的理论基础后,在实验室面对仪器再进行讲解,这个问题会迎刃而解。实验课教学内容的讲述过程可分为四步进行。第一步是先要简明扼要地讲清方法原理;第二步结合仪器讲解仪器结构组成和各部分的主要功能,讲解时尽量能让学生直观的看到仪器的结构组成。由于现代仪器自动化、集成化程度较高,很多部分难以直观的观察到,这种情况下可以充分利用实验室淘汰闲置的旧仪器设备,将仪器设备分解、拆开,作为辅助教学工具进行使用;第三步是结合实验内容讲解具体的实践操作和仪器操作步骤,指导教师应亲自动手操作仪器设备,演示仪器的功能、操作方法;第四步是强调实验的注意事项尤其是安全问题。如做原子吸收分光光度法实验时开、关乙炔燃气和空气助燃气先后顺序问题;在做ICP实验中样品消解时,微波消解仪的使用注意事项;气相色谱中,载气要先开后关等。给同学们讲清楚可能造成的影响、危险以及对仪器的损害等不良后果,提醒学生们在操作中更加细心。在学生实验时,仍会有部分学生“迷迷糊糊”,少数学生不够积极主动去操作,也会有少数学生存在胆怯心理,担心安全或怕把贵重的仪器弄坏,导致实验时畏手畏脚等现象,因此一定要严格要求,不训斥多鼓励,加强指导,发现问题及时纠正。在实验过程中指导教师既可以主动提问和启发,引导学生思考,也可以通过师生讨论等形式把相关的基础知识、生产和生活中的一些应用实例结合进来讲,活跃实验气氛,这样既可加深学生对实验原理的理解,扩展知识面,还可以提高实验兴趣。指导教师在注意学生仪器操作的同时,也应注意观察试剂配制和样品处理等基本操作。在仪器分析实验时,学生往往对基本操作重视不够,如移液管的使用、标准系列溶液配制、样品处理等。发现操作不规范,要及时纠正,让学生养成规范地进行基本操作的良好习惯。要让学生清楚这些基本操作对实验结果的好坏程度与仪器操作同等重要。另外,指导学生利用计算机软件处理数据、绘图也是仪器分析实验教学的一项任务。我们让学生将所得到的实验数据输入到计算机内,指导学生利用excel或者ori-gin软件现场进行数据处理、作图,让学生逐步学会利用计算机软件处理实验数据,培养其计算机应用能力,同时对其实验数据进行分析、评价,对数据中出现的异常,分析其产生的原因。现场处理数据所得结果作为评价实验成绩的一项重要参考。
4仪器设备实行开放式管理,培养学生实践动手能力
开放实验室可弥补传统教学培养模式的不足,有利于提高实验教学质量和学生的实验动手能力,有利于提高实验室设备和资源的利用率[4]。为提高资源的使用效益,使学生的实践动手能力得到进一步的锻炼,仪器分析实验室的仪器设备实行开放式管理。学生在进行大学生创新项目、学校SRT项目、毕业论文设计或者是参与教师的科研课题时,可根据需要向实验中心预约使用仪器设备。但大型仪器设备的使用与维护与开放实验室存在着一定的矛盾。为了保障仪器分析实验室的开放和大型仪器设备的正常运转,学院引入了“大型仪器综合管理平台”系统。该系统可通过校园网实现对实验室和仪器设备全过程信息化管理。管理上采用指导教师负责,学生资格审查准入制度。获得使用资格的学生可以通过校园网进入化学实验教学中心大型仪器管理系统,预约使用时间,并在预约的时间内,刷校园卡上机,独立操作仪器设备完成实验。资格审核以及仪器使用信息的在线管理对于学生能够起到正面的督促作用,由于责任到人,能促使使用人认真的学习仪器的操作规程,小心谨慎的进行仪器操作,有利于提升学生的实践动手能力和责任心,并且保证了大型仪器设备的正常运转。
5提升教学质量需进一步采取的措施
为了进一步提升仪器分析实验课的教学质量,在现有水平和成绩的基础上更进一步,保持一个良好的发展势头,还应该注意以下三个方面:(1)随着科技的进步,新仪器、新方法不断出现,要使学生能够及时了解新方法和新技术,就必须不断增加与新仪器、新技术相适应的教学内容,而如果没有相应的仪器设备是做不到这些的,因此,实验教学用的仪器设备的更新、添置也应当做到“与时俱进”。(2)实验内容要不断更新。尤其要与实际生活和科研相结合,把一些科研成果转化为实验内容,或让学生用仪器方法解决有关科研和实际生活中的一些问题。还可开设一些比较大的综合性实验。通过联合使用多种仪器方法解决问题,使学生得到较为全面的仪器方法训练。(3)发展和完善虚拟仿真实验室。“虚拟实验室”的出现和发展对仪器分析的教学显示出有效的辅助和促进作用[5]。“虚拟实验室”可以模拟实验现象和操作流程,让学生有针对性地熟悉和操作各类大型仪器设备,能够弥补实验条件有限带来的弊端。虽然“虚拟实验室”无法代替真实的实验环境,但作为一种虚拟的、直观的、灵活的辅助技术和手段在仪器分析实验教学中有着独特的优势。可以在很大程度上缓解由于实验条件和客观资源的缺乏对学生仪器分析实验需求的限制,使学生有机会了解高新仪器,观察仪器的内部结构与原理。发展和不断完善“虚拟实验室”,充分发挥其教学辅助作用,也是搞好仪器分析化学实验课程教学的一项重要措施。
6结语
仪器分析论文 篇2
论文摘要:本文结合仪器分析教学实践,针对教学中的具体问题,对仪器分析实验教学进行了多方位的探讨,提出了相应的改革措施,以求培养社会需要的创新人才。
仪器分析实验是分析化学课程中必不可少的一部分,是化学实验的重要组成,是对学生进行基本技能训练的重要环节。通过仪器分析实验的教学,不仅可以对学生的基础理论知识加以检验、巩固和提高,做到理论联系实际,提高学生创造能力,同时也可以使学生掌握实验的基本原理、方法、操作技能,提高他们分析、解决问题的能力,培养他们的创新精神和严谨的科学态度。在实验过程中,学生可以充分发挥分析问题和解决问题的能力,掌握先进的分析测试方法和大型精密仪器的使用,为以后的工作打下良好的基础。
仪器分析是采用比较复杂或特殊的仪器、通过测量某些物质的物化性质的参数和变化来确定物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一门学科。因其简便、快速、灵敏、准确、易实现自动化等优点,广泛应用于新材料、生命科学、环境科学、医药、食品科学等领域。由于其应用的广泛性和先进性,我国绝大多数高校都将其作为基础课向相关专业开设。青岛农业大学将其作为化学、材料化学、食品质量与安全、生物工程、环境科学、水产养殖、农业资源与环境等专业的必修课或选修课。如何在较短的时间内,使学生了解各种仪器的结构,熟悉各种仪器的使用方法,掌握各种仪器的原理,充分理解课堂上的理论知识,是仪器分析实验教学的重点。本文就仪器分析实验课教学进行了探讨。
1.培养学生将理论知识应用于实践。在实验教学中,采取讲解——提问——讲解的教学方法。即在实验开始前的讲解过程中,就学生学习过的理论知识提问,让他们把问题“带”到实验中,认真对待实验,争取运用学习过的理论知识,然后通过实验,自己解决问题。对于学生无法解决的问题,教师再逐一加以解答。这样,在实验过程中,学生就有了一个认识——实践——再认识的过程,从而实现认识的飞跃。
2.实验和规范基本操作同步进行。仪器分析实验中使用的基本上是大型精密仪器,自动化程度较高。仪器运行过程中,学生往往感到无事可做。因此,针对学生在实验室里操作技巧较薄弱这一情况,完全有必要在某些实验中,将这部分时间充分利用,规范学生的基本操作,强化实验技能。基本操作的正确与否,是否规范化,是完成实验的前提条件。如气相色谱实验,进样后样品的出峰时间有的在20~30min左右,在这段时间里,就可以让学生空针在另外的色谱柱上进行进样操作,熟悉微量进样器的使用方法。紫外分光光度实验中,谱图扫描的时间也可以让学生练习比色皿的使用,发现操作不规范现象,应该及时纠正,培养他们严谨的科学态度。
3.补充数据处理在分析中的应用。数据处理是数据分析中一项必不可少的工作,而仪器分析实验要求较强的数据处理功能。很多学生是初次接触仪器分析,对此不甚了解。因此,在实验的空隙时间内,给学生介绍几种数据处理的方法、教他们如何用数据处理的方法解决一部分问题很有必要。同时,实验中得到的数据,让学生手动记下来,实验结束后自己分析处理,而不是直接打印仪器软件上得到的结果。努力做到活学活用,并且将学到的知识及时加以巩固。这样他们在做毕业论文时,遇到数据处理的问题就不会觉得陌生,而是可以把数据处理得比较熟练。
4.配合辅助教学手段,培养学生的独立操作能力。仪器分析实验与普通的化学实验相比,具有很强的直观性,同时还有其特殊的危险性。比如,原子吸收中乙炔气体的点燃、高压钢瓶的开启和关闭、气相色谱中氢火焰离子化检测器氢气的点火等,都有一定程度的危险性。另外,除了上述危险之外,在开启大型精密仪器的过程中,如果学生操作不当,也会对仪器造成损害。为此,仪器分析实验室的每台大型仪器都配备了辅助教学手段,即把仪器的具体操作规程和注意事项都写在纸上并压膜塑封,放在仪器旁边,让学生在开机之前仔细阅读,按照说明做到独立开机进行操作。这样,不仅可以使学生尽快熟悉仪器,而且也提高了动手能力和独立操作能力,为他们在以后从事类似的工作时独立调试仪器打下了基础。
5.实行开放式教学。仪器分析实验教学过程中要涉及一些交叉学科,它结合了大量的现代科学技术和信息,科技含量较高,需要掌握的知识多。学生在规定的学时内进行实验,不可避免地会遇到这样或那样的问题,实验结果的部分数据可能不是很理想。在这种情况下,要求学生尊重实验结果,实验报告中不能编造数据,而是认真查找问题,在教师的指导下找出原因,并提出解决问题的办法。为此,在教学中实验室应对学生全面开放,在计划学时内没能完成实验内容或者实验失败的学生,提前同教师联系时间和实验室,鼓励他们参加开放实验,培养学生在科学研究中实事求是的品质。同时,实验室的开放,为学生开展创新型实验提供了坚实的基础,也为毕业论文设计做好了准备。
6.引进考试机制。仪器分析实验操作复杂,实验周期长,而且大型精密仪器数量相对而言比较少,因此,一般该实验课没有考试内容。为了达到实验教学目的,可考虑引进合理的考试机制。具体操作内容为:考前约一周公布试题,考试分小组进行,提前抽签,学生根据题目可查阅资料,组内共同讨论设计实验方案,教师给予适当指导,增强学生的团队意识和合作能力。
考核成绩要注重实验过程,将实验过程考核和实验后期工作有机结合,将目标考核转变为过程考核,这样能够真实地反映学生的实际水平,符合课程的培养要求。这种考核对学生的心理素质也是一次考验,对他们综合利用所学知识分析问题、解决问题、培养创新能力也是一种很好的尝试。
7.对实验内容进行探索和改革。仪器分析不仅是一种测试手段,还应该为实际生产服务。作为测试手段,须能解决实际问题。仪器分析实验内容多数为验证性实验,有必要对实验内容进行探索和改革。为了培养学生的实际工作能力,结合周围环境的实际生产情况,气相色谱中选择了“水果农残含量的测定”的实验项目,并且要求学生用两种方法测定(归一化法和标准工作曲线法),使他们充分认识通过先进的仪器分析手段解决实际问题的重要性。他们受到实物样品测定的训练,同时又学到了新的实验方法。只有兼顾验证性和应用性实验,才能为学生开设综合化学实验及毕业设计打下良好基础。因此,在设计仪器分析实验内容计划时,必须兼顾验证性和应用性实验的数量。
8.将最新的仪器分析手段引入实验。随着科学技术的飞速发展,更高效率的分析仪器如雨后春笋般出现。随着科学技术的进步,液(液相色谱)——质(质谱)联用——气(气相色谱)——质(质谱)联用的仪器在实际生产中已经有了很大的应用,离子化效率更高的检测器也被不断开发并广泛应用于各个领域。这些最新的科技成果应及时、系统地介绍给学生,并尽可能地引入实验课堂,有效地调动学生的学习积极性。
9.及时更新实验内容。目前的仪器分析实验,一部分内容有些陈旧,不适应现代社会发展的要求。所以在仪器分析实验的教学中,应尽量增加一些新的仪器分析方法,条件允许时可增加先进的仪器设备,同时开设与之相关的实验。可以通过几个典型实验来掌握现代仪器,分析实验的原理和操作方法。这种实验应尽量选择与学生专业关系比较密切的内容。如质检专业的学生可以安排液——质联用、气——质联用,进行食品安全方面的有关检测。
仪器分析是一门实验性很强的课程,是仪器分析课中非常重要的实践性教学环节。它对于培养学生实践能力、综合应用能力具有非常重要的作用。要提高教学质量,完成培养目标,就必须在教学中不断积累和总结经验,并加以研究和探索,以培养社会需要的创新人才。
参考文献:
[1]冷桂华,伍晓春,刘紫英。仪器分析实验·辅助教学系统的研制[j].宜春学院学报(自然科学),2007,(29).
仪器分析论文 篇3
关键词:仪器分析 实验教学 创新型药学人才
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)09(a)-0146-01
《仪器分析实验》是一门多学科、相关联、实践性很强的学科,且具有一定完整性和独立性的课程。它不仅为药学、中药学学科提供了根本的保障,而且也广泛应用于食品、化妆品、环境等多个领域。实验教学不仅使学生加深和掌握仪器分析基本理论,培养学生正确、规范的实验操作技能,更重要的是提高分析解决问题的能力[1],培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度,促进学生全面发展。因此,该文基于河南中医学院仪器分析实验教学为例,探讨仪器分析实验教学优化培养创新型药学人才。
1 仪器分析实验教学现状及存在的问题
仪器分析实验课程是我校中药学、药学等各相关专业必修基础课。以往的仪器分析实验教学存在较多的问题:实验教学仪器设备落后、短缺,造成实验内容更新困难,学生人数较多,不能保证每名学生能动手操作仪器;一些大型贵重分析仪器,如红外光谱仪、原子吸收光谱仪、气-质联用仪、液-质联用仪等,学校购置只有1台,组织学生实验教学相对困难;重视程度不够,实验课时偏少,忽视了对学生基本技能的训练;部分学生学习缺乏主动性,在实验过程中只是袖手旁观;缺乏有效的实验教学方法,制约着实验教学效果。
此外,传统的仪器实验考核方式主要根据实验报告提供的信息评定实验成绩,学生只需要记录实验数据,按公式给出实验结果,这容易使学生养成学习惰性。这种考核方式缺乏全面性和科学性,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力,也不利于提高学生的综合创新素质。
2 优化仪器分析实验教学,培养学生的综合创新素质
2.1 结合教学课时,合理规划实验项目
仪器分析实验课程涉及内容宽泛,包括各种电化学分析法、光谱法、色谱法及联用技术等。每种仪器方法所涉及的原理、仪器构造、定性定量分析的方法以及操作方法、注意事项都不尽相同,知识面涉及非常广泛,这对于以前从未接触过这些内容的学生来说,仪器分析课程抽象难懂、不易理解。
随着新仪器、新方法的不断涌现,各种新检测技术的出现和旧检测技术的淘汰也应该在我们的课堂中体现出来。面对有限的课时,在讲课的过程中应该针对目前应用广泛、时效性强的方法作为重点讲解,而对于一些不常用或将被淘汰的方法则一带而过甚至不讲,从而节省出时间对新方法新技术重点讲解,对主要实验让学生多加练习,直至学生真正的理解、领悟、掌握。对于一些比较前沿的仪器、检测技术,可以结合社会生活的研究和应用穿插在课堂上,这样学生既能对课堂的内容提高兴趣,也了解了仪器分析的发展趋势,对以后的就业选择或者继续深造都有一定的帮助。在课下可以安排作业,督促学生能充分利用网络资源查阅文献,了解相关领域的最新动态,提高学生的自主学习能力和接受新知识的能力[2]。
2.2 改革仪器分析实验
仪器分析相对于其他学科来讲属于一门科技比较前沿的学科,学生在平时生活中接触不多,对于授课过程中抽象的原理难以理解,所以授课过程中往往是老师讲的津津有味,学生听的昏昏欲睡,这种授课结果可想而知。为此我们应该提倡启发式、对比式教学[3]在课堂上多提问、多举例,使学生能参与思考讨论。针对一些价格昂贵又不能拆卸的大型实验仪器的结构的讲解,可以由动画的模式模拟真实的仪器,使仪器的每一部分、组装方式、操作方式都能清晰的呈现在学生面前,使学生能真正地掌握实验原理、仪器构造、操作步骤,从而加深对理论课的理解掌握。教师则根据实验的内容有针对性地讲解实验原理、仪器的构造,以及可能遇到的问题及解决方案。实验课可对仪器分析实验教学内容进行创新,如可以在原有实验的基础上,开设综合性、自主性等创新型实验[4]。
2.3 改革仪器分析实验考核
仪器分析实验教学不仅要从理论课上进行改革,更应该在实验考核中加强改革。一直以来学生都是重视理论课,实验课只是按步骤操作,阻碍了学生的思考和创新能力,所以只有加强实验考核才加强学生对实验的重视,实验成绩的评定,应以既能反应学生实验的综合能力,又能提高学习仪器分析实验的兴趣为标准[5]。因此,实验成绩考核的内容分为五项:实验报告(占30%)、实验操作及结果质量评价(占30%)、学生互评(占10%)、考勤(占10%)、实验操作考试(占20%)。即实验评价成绩包括两部分:一部分为实验报告成绩,包括预习、报告书写、结果、数据处理等方面。第二部分主要为实验操作成绩,包括实验操作是否规范、实验的态度是否端正、实验结果是否准确等,通过实验考核使学生注意实验中的每一个环节,培养学生严谨的学风。
2.4 搭建实验教学平台,指导学生创新实验
仪器分析实验多为验证性实验,可以多增加一些创新性的实验,丰富实验内容,增加学科间的交叉,从而提高学生的创新和实践能力。为改变这种状况,学校建立开放性实验室,鼓励学生申报参加大学生创新项目、苗圃工程、挑战杯等公共研究课题。学生根据兴趣自愿报名参加,由老师带队指导,有条件性的进入开放性实验室进行研究。实验完成后整理数据及实验记录,并对实验进行分析、总结,写出研究报告。通过这样的研究过程,使学生进一步掌握常用分析仪器的原理、操作及数据处理过程,培养自身分析问题和解决问题的能力,从而实现培养学生综合创新能力的教学目的。
3 结语
总之,仪器分析分析是一门实践性很强的学科,在中药学方面对药物的质量分析,未知物结构的推测等方面有很重要的意义,通过仪器分析实验的优化,运用现代化教学理念,提高仪器分析的教学质量,不断地加强仪器分析实验教学的创新尝试,调动学生的主动性和积极性,促使学生在知识理论的层面上不断地巩固,同步提高实验技能,并培养学生自主创新思维、能力和科学素养,达到培养更加优秀的药学人才的目标。
参考文献
[1] 陈旭,雍克岚。仪器分析实验教学的改革[J].实验室研究与探索,2009,28(4).
[2] 刘素芹,刘慧宏。地方本科院校仪器分析教学改革探讨[J].襄樊学院报,2009,30(8):60-62.
[3] 韩莉锋,张永辉,陈俊利,等。仪器分析实验教学过程中学生主体作用的培养[J].河南化工,2012,29(7):62-64.
仪器分析论文 篇4
关键词:仪器分析教学改革实践创新
仪器分析是工业分析与检验专业培养实用性人才的必修课程。仪器分析课程是理论知识与实践紧密结合的课程,实用性强,在工业分析与检验教学中占据着非常重要的地位。为了实现培养应用型人才,我把仪器分析教学分为理论教学和实验教学两大部分。理论教学包括精选教学内容、教材、改变教学方式、方法、多媒体教学等,实验教学包括精选实验内容、量化考核、开放试验等。理论与实践两者相辅相成,缺一不可。在教学过程中,我充分运用现代科技发展成果,改变过去以教师为中心的传统模式,积极调动学生的积极性,使学生在学习中不断提高。我逐渐培养学生将理论知识与科研实践相结合的能力,培养学生的综合素质,提高学生的实践能力,使学生具有一定的独立科研的能力。
仪器分析教学包括两大部分,分别是理论教学和实验教学,二者相辅相成,不可分割。扎实的理论基础是学生更好地完成实验的前提,实验课能使学生进一步巩固所学理论知识,使学生更好地理解理论内容,帮助学生深入掌握基本概念和基本原理,对培养学生分析、解决问题的能力起着重要作用。
1.理论教学改革
理论教学的目的是使学生熟练掌握各类仪器分析方法的基本原理和仪器的各重要组成部分,对各仪器分析方法的应用对象及分析过程有基本的掌握。随着仪器分析的飞速发展,只依靠书本知识已经无法满足教学要求,这就需要我们在教学内容上与时俱进,适应科技的发展趋势。因此,我精选了教材,使教学内容把握时代的要求。在介绍仪器分析的基本问题的基础上,我同时向学生展现学科学的发展前沿,以及仪器分析在生产实践中的最新成果,调动学生学习的积极性。仪器分析的技术应用充实到教学中,使学生拓展了视野,掌握了最新的学术知识,培养了学习知识、掌握信息的能力;课内外相结合,使学生了解了所学知识与实践的密切关系,提高了学习的兴趣,掌握了本学科的最新发展动态。
同时,在教学中,我体会到了多媒体辅助教学的优势,它非常直观、形象、实用且信息量大,已成为有效的教学手段[2],在教学中发挥着重要的作用。我将仪器分析课程制成课件,利用网络资源,引入最新动态,达到了理想的教学效果。除运用多媒体教学手段外,我还通过演绎法教学,将知识衔接起来,充分把握、全面运用学生已经掌握的知识内容,经演绎推理带动学生的思维解决新的问题,以学生为中心,启发应用相结合。
2.实验教学改革
实验教学的目的是使学生在掌握基本的仪器分析的原理,熟悉一般仪器分析方法、仪器结构的基础上,让学生对仪器进行熟练操作,能够根据分析对象的要求结合学到的各种仪器分析方法的特点、应用范围,选择适当的分析法,具备分析、解决工业分析与检验实际工作问题的能力,从而为其以后的工作、科研及进一步地学习作必要的铺垫。
实验教学在仪器分析课程教学中占重要地位,一方面它能加深对理论课的理解和了解,另一方面它也体现了仪器分析的特点,强调动手实践能力,从而为学生毕业之后从事相关工作打下基础。根据实际情况和学生专业特点,在课程安排上,我采取先易后难、先简后繁的程序,让学生对实验逐步适应和提高,从基础实验、开放实验到研究型实验,逐步深入,使学生不断积累新知识、运用新知识,由质变达到量变,成为真正的实用型、创新型人才。在实验课堂教学中,我采取实验量化考核体系,通过几个方面全方位考查学生的实验情况,逐项打分,直接给出平时实验成绩。包括上实验课前的预习报告、实验操作现象观察、实验操作、仪器的使用、实验课课堂提问、课后总结实验报告等。上述过程能够比较全面地反映学生实验的实际情况,引导学生自觉深入地了解实验内容,认真地进行实验操作,强化理论与实验结合培养动手能力。根据工业分析与检验专业的特点,我校在教学上采取如下步骤:基础实验、综合实验、认识实习、生产实习等环节通过课程实验提高学生的实验能力,开放实验培养学生一定的科研能力;通过生产实习了解生产实践,施展融会贯通的能力;通过毕业论文培养学生进一步的创新能力。
3.建立合理的考试模式
根据以往的教学经验,大多数学生仅限于对课本的学习,学习中缺乏自觉性,注重考试成绩,但不重视平时的学习。合理的考核制度能引导学生进行自主学习,更好地发挥考试的作用。我们将对学生成绩的考核纳入教学的每一个环节之中,为每个学生制定了具体的考核表,掌握学生学习的进展,如实记录,及时通报,使学生在学习中随时了解自己的学习情况,取长补短,不断提高。我通过如下的成绩考核模式给出学生的最后成绩:理论课成绩包括平时成绩30分,期末成绩70分。其中平时成绩包括上课出勤率10分、课堂提问10分、单元测试10分;实验课成绩包括平时表现成绩20分,平时实验成绩40分,期末实验考核成绩40分。
在仪器分析课程的教学中,我本着以学生为主,教师为辅的原则,通过教学实践培养具有与生产实践相结合能力、具有一定科研创新能力的人才,同时我将本课程与其他教学环节紧密结合,而不是孤立起来,使学生在教师的主导设计培养中成为有用的人才。
参考文献:
[1]陈祖福。迎接知识经济时代转变教育思想观念振兴和创新高等教育[J].大学化学,1999,(01).
[2]施开良,姚天扬,俞庆森。化学类专业创新人才培养模式探讨[J].大学化学,2002,(06).
[3]刘宏武主编。学科创新教育新视点[M].中央民族大学出版社。
仪器分析论文 篇5
关键词:建构主义;仪器分析;课程教学体系
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)29-0214-02
仪器分析是高等学校化学化工类专业必修专业课之一,也是环境科学、食品科学、生物工程、制药工程等专业相当重要的专业基础课,无论是对化学化工类专业还是对相近相关专业而言,仪器分析对专业知识体系的构建和学生素质能力的培养均具有重要作用。仪器分析课程的教学改革研究在许多大学中均有开展,围绕着课程教学体系的改革、实践教学模式的创新、教学方法的优化、学生创新能力的培养等各个方面展开了许多研究。然而,由于高校层次的不同、信息技术的发展、培养目标的差异和教学思想的不同,教学研究活动的开展方式和最终所取得的课程教学改革效果不尽相同。总体来看,仪器分析课程在理论教学改革方面,提出了多媒体教学、以教学过程为导向的教学、研究性教学等各类教学模式;在实践教学改革方面,提出了仿真教学、观摩演示和现场实验教学等模式,这些改革均取得了较好的教学效果。
然而,目前对于仪器分析课程教学内容的深层次改革明显不足,亟待加强。主要表现在两个方面:第一,课程章节多,内容繁杂,且各章节重复内容较多,并且与预修课程和后续课程联系紧密,需要无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等作为课程基础开展学习,同时在教学中还要注意与专业相结合拓展学生实际应用仪器分析技术进行检测和分析的能力,这就导致现有的课时量不能很好地完成教学任务,不利于系统构建知识体系。第二,仪器分析课程属于理论和实践并重的课程,在学习中不但需要理论知识体系作为课程的支撑,还需要开展丰富的实验教学来培养和锻炼学生的实践动手能力和分析检测能力。然而现有的实验教学与学科前沿及实际应用结合不紧密,没有充分考虑产业界的需求,学生在学习过程中对于实践技能的培养还有所欠缺,这就导致了学生的实践应用能力和创新能力培养明显不足。综上,仪器分析课程教改不能固步自封,满足于现有成就,而是应该继续加强与相关行业的联系,从教学内容改革和学生应用能力、创新能力的培养方面入后,尽量培养出市场满意的仪器分析专业人才。因此,本文旨在针对仪器分析课程教学现有问题,以建构主义为指导,重新构建了仪器分析课程教学新体系。
一、建构主义理论对课程教学的指导作用
建构主义(constructivism)也称为结构主义,是认知心理学派中的一个分支。建构主义理论的内容非常丰富,但其主要内涵可以概括为:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构,而不是像传统教学那样,只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上。因此建构主义认为:学习者依靠自身建构自己的知识,新的学习依赖于现有的知识水平,社会性互动能够促进学习,有意义的学习发生于真实的任务和情境(或者模拟情境)之中。其学习理论强调以学生为中心,认为学生是认知的主体,是知识意义的主动建构者;教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用,并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。因此,基于建构主义的教学设计需要遵循以下六个原则:(1)强调以学生为中心。(2)强调“情境”对意义建构的重要作用。(3)强调“协作学习”对意义建构关键作用。(4)强调对学习环境(而非教学环境)的设计。(5)强调利用各种信息资源来支持“学”。(6)强调学习过程最终目的是完成意义建构。
建构主义理论是为一种重要的西方教育理论,在传入我国后对我国高等教育教学改革和课程教学改革发挥了巨大作用,许多教研活动都是以建构主义理论为指导逐步展开的。从建构主义理论出发,传统的仪器分析教学存在着种种不足,而这种不足恰好能够采用建构主义的理论和观点予以改善,因此建构主义理论对于仪器分析课程教学改革来说是重要的、有指导意义的。
二、仪器分析课程教学体系的重新构建
根据建构主义理论对课程教学的指导作用,从以下四个方面重建仪器分析课程教学新体系。
1.重构课程体系。现有的仪器分析教材章节繁多,如果教师逐一进行讲解,不但课时紧张,而且由于内容交叉重合会导致主线不明。因此教师在把握课程主脉时,必须要把知识主线提出来,突出教学重难点,并讲清仪器分析几种主要不同方法之间的关联与差异。仪器分析的核心内容即是仪器所产生的信号与物质性质及浓度之间的关系。光谱分析、色谱分析、电分析是仪器分析三个主要的构成部分,以这三种方法为例,讨论信号与物质性质与浓度之间的关系。首先可以统合认知,通过光、电、色对仪器分析产生整体性认识,在此基础上再对三种方法进行具体的、细致的分析和对比。这样,学生即可以宏观地获得仪器分析的整体认知,也可以了解光、电、色三种分析方面的相同点和不同点。接下来,对同类分析方法,可以突出这种方法实施的基本原理、所采用的主要仪器的基本构造,从微观上加强对课程内容的了解和把握。另外,仪器分析课程是学科体系中的一个有机构成部分,需要注意本课程发展与相关学科之间的关联,尤其要注意相关学科的发展对仪器分析发展所产生的实时影响,并适度纳入到课程教学中。
2.强化实验教学。仪器分析是一门理论与实践并重的课程,实验教学效果的好坏将会显著影响课程的整体教学水准。在实际的科研工作中,分析检测除了学生最熟悉的实验室具体检测分析外,还包括样品的采集、样品的处理、数据的取舍及统计分析。仪器分析的课程教学目标之一就是为了强化学生分析和解决问题的能力,那么为完成一项工作所需要全部流程都必须要让学生参与到。由于学生的宏观把握能力不强,除了上述已经提到的要求外,还需要教师适当引导,学生自主设计实验方案。只有完成了前期调研、样品采集和处理、分析检测、数据分析等环节,学生才能够全面了解实验究竟是什么,才能了解广义上的实验。仪器分析是一种重要的检测手段,如何有效地应用这一手段来解决实际问题是教学关注的重点,切不可一味地陷入实验室检测环节而忽略了其他步骤。为了培养学生独立完成实验操作的能力,教师不妨根据社会热点问题和科研课题,设计一些实验项目,强化学生分析和解决实际问题的能力。由于仪器分析是无机、分析、有机、物化等四大基础化学的后续课程,原理验证性实验可以适当减小,综合设计性实验适当增加,强调实验方案的可操作性和实验结果的可分析性。
另外,在实验教学中,尽量和理论教学步调一致,确保学生在学完该门课程后,既能够清楚实践依托的理论基础和理论知识对实践的指导,又能够通过实验或实践进一步地验证原理,加强对理论知识体系的认知和了解。
3.改革考核方式。考核方法包括教学过程和教学结果的考核,最终的评价结论是伴随学生一生的记录,这必然是学生关注的重点。那么,怎样给出这个评价结果呢?以前,我们常用的方法就是期末考试的时候一张试卷,闭卷笔试,再结合课堂情况,得到一个评价分值。这种考核方式可能适合于纯理论的课程考核,但显然并不适于仪器分析课程的考核。仪器分析实践性相当强,那么闭卷考试考核的什么呢?非操作性的、非延展性的东西。这种方式限定了考试的内容和时间,对于仪器分析课程来说,这是一个明显的弊端,并不能体现出一个学生对该门课程的整体把握。因此,可以把考核可划分为三个部分,第一是原理考试,笔试;第二是课程论文或课程设计,评价学生实验能力。
4.创新教学方式。教学方式改革的脚步从未停止,如何能够激发学生学习的兴趣,是所有教育工作者关心的问题。从仪器分析的课程特点出来,可以侧重采用以下三种教学方法,比较式教学能够帮助学生掌握课程的区别与联系,问题式教学能够直观地引发学生对某一问题的兴趣,研究式教学能够激发学生深入探索的乐趣。当然还有很多方法均可以应用于仪器分析的教学。无论是哪一种教学方法,都还是要围绕着“因材施教”四个字来展开,最终的目标是为了学生构建良好的知识体系和培养创新能力。这些方法可以交叉运用,只要能够获得好的教学效果,就是好的教学方法。
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