高職“儀器分析”課程教學策略探討

［摘 要］儀器分析是高職多個專業開設的一門重要專業基礎課程,是學生今后學習藥物分析、食品分析和工業分析等專業課程的基礎。本文介紹了筆者總結出的在高職高專儀器分析教學過程中提高教學質量,培養學生綜合能力所采取的教學策略。通過有效利用多媒體技術輔助教學,充分利用問題學習法營造學習氣氛,加強實驗課教學提高實踐能力等途徑來提高儀器分析的教學效果。

［關鍵詞］儀器分析；教學策略；問題學習法；高等職業教育

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

儀器分析是高職制藥專業、生物技術、精細化工等多個專業開設的一門重要專業基礎課程,是學生今后學習藥物分析、食品分析和工業分析等專業課程的基礎。課程的主要內容是使用現代分析儀器,根據物質的物理化學性質對物質進行定性和定量分析的一種分析方法,主要包括電化學分析法、光學分析法和色譜分析法等。課程內容與其他學科相互交叉滲透,具有很強的實踐性和理論性。課程的教學目標是能夠熟練操作使用以及維護保養常見的分析儀器(pH計、分光光度計、氣相色譜儀、高效液相色譜儀等),能夠利用現代分析儀器完成制藥、食品、化工等行業原料、半成品、產品的分析檢驗任務。然而,儀器分析研究內容廣泛、知識面寬、發展又快,這無疑會給學生的學習帶來一定的難度,甚至會給后續學科的學習造成不良影響。鑒于此,筆者仔細研究課程標準與教材,通過幾個學期的探索與實踐,總結出了一些有關儀器分析教學策略的心得體會,在此與大家探討一下。

1 有效利用多媒體技術輔助教學

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

1.1 充實教學內容,更全面地展示學科知識,提高教學效率

儀器分析課程內容多,信息量大。所講授的內容主要是大型精密分析儀器,價格昂貴,對工作條件和環境要求高,不能隨意搬動和拆卸。許多內容如儀器組成結構及工作原理尤其復雜和抽象,只有通過圖示的形式才能展示清楚。在傳統的教學中,老師要花大量的時間在黑板上板書,學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容講授給學生,學生則只關心考試的內容,對于本課程的核心內容卻沒有真正掌握。比如火焰原子吸收分光光度計的結構,通常由光源、原子化器、分光系統和檢測系統四大部件組成,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,只有將其各結構組成一一畫出來,才能很好地組織教學。而利用多媒體,教師可以迅速地將事先準備好的結構圖展示在投影上,既節約時間,又能保證信息的完整性和規范性。利用節省下來的時間,還可以補充一些課外知識,增大信息輸出量,擴展教學深度和廣度。

1.2 激發學生的學習興趣,提高教學效果

儀器分析有很多內容理論性較強,在傳統的教學中,由于沒有輔助用具的幫助,教師很難將內容表達清楚,學生也很難理解,久而久之,對這門課就會產生畏難排斥心理。多媒體計算機圖文并茂、教學表現力強,在課堂教學中有著獨特的優勢。借助多媒體教學,可以將抽象的內容以生動形象、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,利用多媒體技術可構成一種全新的優越的多媒體學習環境,可以形象、生動、直觀、動態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教學內容,較徹底地分解知識,減少信息的加工轉換過程,從而大大豐富和增強教學的表現力和感染力。我們可以利用多媒體軟件(比如Flash或3Dsmax)相關的技術手段,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構、工作流程等直觀地展示在學生面前。比如在學到六通閥進樣器時,可以制作一個有關六通閥進樣器結構和工作原理的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,以及整個色譜系統里流動相在管路中的流動狀態。這樣學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有了一定的感知,而且學生對動畫很感興趣,放映過程中觀看非常認真,大大提高了學習效率。這種教學效果是傳統教學手段很難達到的。多媒體技術豐富的表現形式可使抽象概念具體化、靜態圖像動態化、微觀模型宏觀化。不僅激發了學生的學習積極性,加深了其對內容的理解和記憶,而且豐富了學習者的空間想象能力。

2 充分利用問題學習法營造學習氣氛

問題學習法是由教師精心設計問題學習單元,要求學生充當復雜問題的解決者,學生通過調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,從而獲得解決現實問題的經驗。問題學習法的學習過程是以學習者想解決的一個實際問題或困惑而開始的,它與傳統的課堂講授不同,教師既是知識的傳授者,同時也是學生學習的指導者和激勵者。教師通過給學生創造合適的問題情景,讓學生自己發現問題,并引導學生帶著問題通過討論、自學、合作學習等方式去探討解決問題的方法,從而學到有關的基本知識和解決問題的能力,并培養學生的探究能力和創新精神。基于問題學習法的關鍵是設計合適的問題情景,該問題最好與學生的實際生活有關,同時問題應是開放式的,沒有固定的答案,這樣有利于培養學生的創造性思維。結合儀器分析課的具體情況,我們將某地曾經發生過的一件意外事故,設計成一道開放式題目布置給學生：某魚塘主某天突然發現魚塘中漂滿了死魚,經相關責任部門檢驗發現,這些魚不是因病致死的,現場勘察得知此魚塘位于小河的下游,在養魚場的上游有一家電鍍廠、一家化工廠和一個廢水處理站。該魚塘以前從未發生類似事故,估計死魚事件是某家工廠生產廢水外溢而致。假如你受委托調查此事,你該如何進行？請學生利用圖書館與互聯網,根據儀器分析課程的學習與實驗情況,撰寫一份調查報告并給出一份解決問題的工作方案：

(1)根據上游幾家工廠的生產情況,分析其廢水中都含有哪些有害物質？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的致死量,選擇解決問題的最佳儀器分析方法方案,內容包括具體的分析方法、過程、儀器條件以及樣品的預處理(包括采集與儲存方式)。

通過對該題目的解答,學生充分利用所學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 加強實驗課教學提高實踐能力

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

3.1 注重提高實驗課教學質量

加強學生動手能力,培養分析問題、解決問題的能力,是儀器分析實驗課教學的宗旨。筆者在教學實踐過程中,嘗試從三個方面入手,提高實驗課教學質量：一是實驗預習,要求通過預習熟悉實驗目的、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、儀器設備的選用、操作原理和方法等。二是實驗操作,要求認真規范,仔細觀察,如實記錄,保持整潔衛生。三是實驗結果的討論,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合

理論與實踐的緊密結合是做好工作的法寶,也是學習知識的關鍵。在儀器分析實驗課的教學中,如果將理論與實踐結合起來,讓學生在實驗中發現問題,然后帶著問題走進課堂,就能進一步提高學生分析問題、解決問題的能力。因此,在儀器分析實驗的內容選擇上應盡量選那些與課本內容聯系密切的,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分析法的講課安排在同一周進行,使學生把理論和實際切實地聯系在一起,效果確實顯著。此外,還安排學生到企業參觀、見習,并由任課老師帶隊,使學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,我們的教學要結合自身教育的特點,以提高學生的綜合素質為目標,使學生學有所長、學有所用,這樣才能為社會培養真正有用的人才。通過近幾年來儀器分析的教學研究與實踐,筆者認為,課程教學不能僅僅停留在使學生獲得專業知識、提高能力的層面上,更重要的是激發學生主動學習的潛能,變“要我學”為“我要學”,這一點對學生未來的發展是非常有價值的。

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