陳麗娟
(福建交通職業技術學院 福建 福州 350007)
《儀器分析》課程的理論實踐一體化教學模式*
陳麗娟
(福建交通職業技術學院 福建 福州 350007)
理論實踐一體化的教學模式是符合現代職業教育理念的一種教學方法。本文以《儀器分析》課程為實例,從儀器參觀、理論知識講授、演示仿真實驗、學生實訓、拓展性實訓等五個環節探討了理論實踐一體化的教學模式。
儀器分析;理論實踐一體化教學;職業教育
近年來,國家投入了大量的基金扶持高職教育。如何培養適應社會發展的高素質技能型專門人才,成為高等職業技術學校迫切需要解決的一個重要問題。在人才培養方案中,教學模式的改革是一個核心內容。理實一體化的教學模式把理論知識和學生的實踐操作能力有機地結合起來,是符合現代高職教育理念的一種教學模式。本文以工業分析與檢驗專業的核心課程——《儀器分析》為實例,探討如何在實際課程教學過程中實施理實一體化教學模式。
《儀器分析》課程是工業分析與檢驗專業重要的一門專業課。近幾年,國家出現多起食品安全事故,如奶粉業的三聚氰氨中毒、嬰兒沐浴露有毒成分超標、食品農藥殘留過高等。因此,借助高端儀器分析食品各成分顯得尤為重要。學好《儀器分析》課程,掌握儀器分析操作技能,成為工業分析與檢驗專業學生提高自身社會競爭力的迫切需求。作為高職院校的教師,如何講好《儀器分析》課程,使學生掌握好該課程的理論知識和實際操作技能,是高職院校需要考慮的一個重要問題。在傳統的教學模式中,理論與實踐脫節,學生不易理解和吸收抽象、枯燥的儀器分析理論知識。而《儀器分析》實訓課沒有理論知識為依托,學生不容易理解整個操作過程,也難以掌握解決實際問題的能力。所以,在《儀器分析》課程中運用理實一體化教學模式,將學生置于一種動態、開放、主動、多元的學習環境中,有助于學生對《儀器分析》課程的理論課知識和實際操作技能的掌握,激發學生的學習興趣,挖掘學生的潛能,使他們全面而和諧地發展。
儀器參觀 在學習《儀器分析》課程中的理論知識以前,學生應對具體的儀器有感觀認識。《儀器分析》課程涉及的知識有各種儀器的組成部件、類型、基本原理、相關分析流程、專門術語以及分析方法等。先參觀具體的儀器實物,大概了解儀器各個組成部件以及整個操作步驟、分析流程,能極大地調動學生的學習積極性。以“液相色譜法”這一教學單元為例,學生在學習這部分內容之前,沒有接觸過液相色譜儀,對其構造及實驗原理不了解,書本上的內容比較抽象,不利于學生對知識的掌握。通過具體的實物儀器參觀,教師介紹液相色譜儀的組成,如高壓輸液系統、六通閥進樣器、色譜柱、檢測器、數據顯示系統等,進而引發學生思考:各個儀器部件的作用是什么,樣品分析的整個流程是怎么樣的,樣品如何通過液相色譜儀進行定性和定量分析……帶著這些問題,學生就有了學習的積極性。
理論知識講授 學生參觀了儀器實物后,教師接著就應有針對性地講授儀器各個部件的作用、實驗原理,分析流程等。學生已經參觀了實物,有了感性認識,可以把抽象的理論知識和實物聯系起來,便于學生對理論知識的理解和掌握。在教學過程中,教師可應用多種教學手段,結合一些示意圖、操作流程圖、操作動畫等加深學生對知識的理解。圖1所示為液相色譜儀的結構示意圖,圖2為液相色譜儀的操作流程圖,把這兩個圖與實際參觀的儀器有機結合起來,學生可以很直觀地看到液相色譜儀的整個工作流程,同時也能大致理解各個部件的作用和整個液相色譜儀的實驗原理、實驗流程等。

演示實驗和仿真實驗 通過實物參觀和理論知識講授,學生對整個儀器的實驗原理就有了大致的了解。接著,教師進行實際儀器的演示實驗。教師先詳細說明和演示儀器的整個操作流程,包括樣品的制備,儀器的開機、關機,儀器使用和操作過程中需要注意的問題,實驗結果的記錄和處理等。在演示實驗的過程中,教師可以邊操作、邊提問,從而加深學生對理論知識和實際操作技能的掌握。同時,教師應強調操作的安全性,要求學生遵守各項規章制度。有些儀器分析方法已經開發了仿真實驗軟件,如氣相色譜法、液相色譜法和原子吸收光譜法等,學生可以在實際操作前先進行仿真實驗。例如,在氣相仿真實驗中,計算機中進樣器的進樣、點火等形象、生動的動畫,可以極大地調動學生的學習積極性。同時,仿真實驗可以使學生對整個操作流程進行模擬操作,對操作步驟、實驗原理、數據處理等進行仿真實訓,可以為后面的實際操作打下良好的基礎。
學生實訓 學生經過了儀器實物參觀,課堂知識講授,演示、仿真實驗后,掌握了理論知識和實驗原理,也了解了儀器操作的整個過程。在明確整個操作步驟后,學生就可以進行實際的操作了。在學生操作過程中,教師要巡回查看,儀器都比較貴重,不允許學生犯錯誤,看到學生操作有錯誤的,應立即糾正。要求學生做好實驗記錄,如果偏差很大,應幫助學生一起查找失誤的原因,必要時,要求學生重做實驗。學生通過實際操作,把理論知識放到實際操作中加以驗證,不僅能提高學生的學習興趣,而且也有利于學生對實際操作技能的掌握。
拓展性實訓 在學生掌握了理論知識和實際的儀器操作技能的基礎上,可以有針對性地讓學生開展一些拓展實訓項目,有助于提高學生的思維能力以及進一步提高實際操作技能。以液相色譜法分析為例,學生掌握了液相色譜儀的操作后,可以設計一個分離條件優化的實訓項目。例如,苯甲酸和三梨酸的分離優化,設定一些條件的范圍,如壓力、流速、流動相的組成等,學生可以進行方案設計,然后通過改變實訓條件尋找最佳條件。如保持其他條件不變的情況下,改變流動相的組成,可以找出分離優化的最佳流動相組成。教師可以幫助查看學生設計思路的準確與否,以及實驗結果的準確與否。這樣,學生在鞏固理論知識的基礎上,也提高了實際操作儀器的能力,可為日后走上工作崗位,檢測實際項目奠定良好的基礎。
總之,理實一體化教學模式打破了傳統的理論知識和實訓操作技能分離的教學模式,有利于學生理解理論知識和掌握實際的實訓操作技能。
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陳麗娟(1978—),女,博士,福建交通職業技術學院講師,研究方向為納米功能材料和分析化學。
G712
A
1672-5727(2010)08-0115-02
福建省教育廳基金項目《納米修飾電極材料的制備及其應用研究》(項目編號:JA08250)