高职院校仪器分析教学改革浅析

丁 宁, 杨海峰, 李登昌

(江苏农牧科技职业学院, 江苏 泰州 225300)

仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法, 常需要借助使用各类复杂的、 精密的仪器[1]。 其任务是对试样或供试品的存在状态、 结构、 反应过程等进行定性或定量分析, 为各类研究、 生产等活动提供灵敏、快捷的检测方法和准确结果, 保证各类活动的顺利进行。 它既是分析测试的重要方法, 又是化学研究的重要手段, 是分析化学的发展方向。

1 仪器分析教学现状

仪器分析课程是化学、 化工、 制药、 环境、 食品、 医疗卫生等学科的专业基础必修课之一。 通过对本课程的学习学生应该能够掌握多种仪器分析的基本原理、 仪器特点、 适用范围和使用及维护方法, 为就业后应用现代的分析仪器打下良好基础[2]。 但是在高等职业教育中由于仪器分析课程具有知识点多、 内容抽象、 实验项目开展不够等特点, 往往导致学生对课程理解不够, 进而失去学习兴趣甚至厌学。 笔者经研究总结仪器分析教学问题主要有以下几点。

(1)教材实验项目针对性不强[3]

由于开设仪器分析课程等专业较多, 而市面上大部分教材都是普适性的, 这样的教材适用于任何专业, 但也存在针对性不强的问题, 可以考虑在教材编排过程中更加细致的考虑到不同专业到学生需求, 加入针对性到实验项目。 例如原子吸收分光光度法环境专业学生可以考虑测定水中镉离子, 而药学类专业学生可以结合药典考虑测定中药中重金属离子, 这样对于不同专业的学生针对性更强, 也更能激发学生的学习热情。

(2)知识点多, 内容艰涩

仪器分析课程章节多, 涉及到的原理和仪器也很多, 而且其中很多原理非常抽象, 理解起来非常困难, 传统的课堂教学受条件限制, 往往只能填鸭式传授知识, 这样就会造成学生对知识点理解不到位, 学习起来困难重重。

(3)实验课时不足

仪器分析课程所涉及到的仪器种类繁多, 但是实验课时有限, 很多章节只是学习了理论知识而没有配套的实验来加强理解, 这就导致理论知识理解不够充分。

(4)学生人数较多, 实验仪器台数不够

仪器分析课程涉及到的一些大型仪器, 如液相色谱、 气相色谱、 原子吸收仪等价格较高, 一般院校台数有限, 这就造成很多实验都是老师在动手示范, 但是学生没有机会上手操作,学习积极性不高, 学习效果有限。

(5)实验过程中只注重设备使用, 对维护部分比较忽视

学生开设实验课由于时间关系, 往往只是做完实验, 而大型仪器的维护保养也很重要, 忽视这一块的知识会使学生在进入企业实习和工作后难以胜任企业要求。

(6)考核方法单一

仪器分析课程一般进行理论考试大部分学生都是靠考前突击背诵而忽略了平时的学习, 而实验部分成绩依据实验报告,也会造成很多学生改写甚至抄袭报告, 不能准确反映学生真实水平。

2 仪器分析课程教学方法改进

2.1 选用专业适用的教材

学习仪器分析课程的专业很多, 而根据专业选择适合本专业使用的教材或者编写适用本专业学生使用的实验讲义, 这样有利于激发本专业学生的学习兴趣, 也更容易和专业课程进行无缝连接, 有助于学生实现从学校到企业顺利过度。

2.2 多使用信息化教学手段

仪器分析课程知识点多, 原理抽象, 高职类学生本身的学习能力有限, 学习基础也不扎实, 在仪器分析课程学习过程中遇到这么多, 这么难的知识点很容易一下子就失去学习兴趣,进而失去学习动力。 在仪器分析教学中应尽量多使用微课、 教学资源库、 开放课程等信息化教学手段, 在进行原理讲解和仪器讲解的时候预先让学生观看视频、 动画等影像资料能使学生头脑中形成更直观的印象, 进而有效提高教学效果。 而在课后也可以让学生在线观看视频, 完成习题, 加深理解。

2.3 用好仿真软件[4]

仪器分析课程涉及到到仪器种类繁多, 很多仪器价格高昂, 如液相色谱、 气相色谱、 原子吸收光谱仪等, 一般高职院校这些大型仪器的台数都不是太多, 很难保证所有学生都能上手反复练习。 而仿真软件可以很好的解决这一问题, 实验之前可以先让学生用仿真软件练习, 上机实操之前使用仿真软件练习大大缩短了学生上手操作时间, 节约了实验课时, 也使学生操作能力提高。 而课后还可以使用仿真软件进行反复练习, 模拟实验操作考核, 促进学生更好的掌握仪器使用方法。

2.4 紧密联系实际, 激发学生学习兴趣

在授课过程中可以通过案例引入来进入新的章节, 例如在讲解紫外-可见分光光度法时用夏天涂防晒霜防紫外线来引入课程[5]。 另外还需要让学生经常关注行业新闻时事和热点事件, 并进行思考和分组讨论, 如白酒中加入塑化剂, 知名奶茶中被爆加入过量咖啡因, 药品使用 “黑心胶囊” 等这些涉及到人民健康的药品食品安全事件都与仪器分析紧密相关。 教学过程中联系实际可以激发学生的学习兴趣, 提高教学效果。

2.5 巧妙设计、 安排实验

仪器分析课程的学习离不开实验教学, 实验教学课时不足、 仪器台数不够又严重影响着实验教学质量[6]。 如果在实验设计中巧妙设计、 合理安排可以一定程度上弥补不足。 例如测定咖啡因含量可以全班分为8 组, 四组使用紫外-分光光度计,四组使用液相色谱, 每组可以选择不同的样品如茶叶、 可乐、咖啡、 奶茶等, 再根据不同样品性质选用不同前处理方法。 这样设计既能让学生学习到不同样品的处理方法又能解决液相台数不多的问题, 使教学效果大大提高。

2.6 充分利用教学实习周

仪器分析课程实验课时有限, 往往在上课过程中只能完成实验, 而学生对样品处理, 仪器维护保养方面知识缺乏, 会导致进入企业难以适应[7]。 仪器分析教学实习周会有一整周时间来进行实验, 可以分组安排学生从实验方案设计、 仪器试剂准备、 仪器使用过程、 数据处理方法、 仪器保养维护等方面进行全面学习, 因此合理利用仪器分析教学实习周, 能让学生全流程参与, 全流程学习, 无缝对接企业。

2.7 采用多元化考核

传统的仪器分析考核方法是仅仅期末进行笔试, 这样的问题是很多学生平时根本不注重课堂学习, 只是临考试进行突击背诵应付考试, 不能达到教学目的。 为了提高实验教学效果可以在平时实验过程中加强过程考核, 对每次实验每组学生的结果进行打分、 公示, 使学生对课堂实验兴趣和重视度提高。 另外还可以使用仿真软件对每一位学生进行逐人考核, 提高学生对仪器对熟练程度。 最后再加上期末的理论考核, 这样可以使学生对仪器分析课程的理论和实验操作都能熟练掌握。

3 结 语

为了提高仪器分析课程教学质量, 培养学生的创新能力,需要不断进行教学改革。 在教学过程中要充分调研, 选用合适教材, 多运用信息化教学手段同时还要注重实验方法设计及考核方式, 才能培养出适应社会发展和企业需求的高素质技术技能型人才。