信息化技術在儀器分析教學中的應用

于勇

摘 要：本文通過對儀器分析教學中主要問題的分析，從提高教學質量著眼，在豐富教學手段、拓展教學平臺等方面對建立信息技術下的儀器分析教學體系提出了建議。

關鍵詞：信息化；儀器分析；教學

儀器分析作為高校化學及相關專業必修課程，在目前的學科教學體系中占有重要地位，是諸如化工檢驗、藥物分析、食品分析等專業課程的基礎課程。在目前的儀器分析教學中，主要存在兩大問題，即儀器的原理、組成通過文字、圖片介紹還不容易被學生理解、認識；儀器的應用受限于實驗條件還大多還停留在理論計算，缺少實操。如何生動形象地給學生介紹現代儀器的工作原理、組成，如何切身地讓學生體驗到儀器操作是教育者應該深思的問題。

在現有的實驗條件下，借助日新月異的信息化技術，不啻為解決以上兩大的問題的有效手段，同時信息化技術的應用還可有增加教學趣味、提高教學效率，增進師生互動等[1]。本文將從兩個方面介紹筆者在儀器分析教學中應用信息化技術的經驗。

一、豐富教學手段，優化學習體驗

（一）多媒體課件。近年來多媒體投影儀或大屏幕電視機基本在高校普及，成為教學中的重要載體，以演示文稿（PPT）為代表的課件廣泛應用。但目前較常見的僅僅是文字、圖片在投影儀或電視機上的靜態展示，缺乏表現張力和深度。在儀器分析教學中，如果簡單地把重點知識、儀器圖片通過PPT展示不能有效地解決上文提到的兩個問題。作者探索在傳統的圖文PPT教學中融入動畫、視頻、微課等元素，取得了良好效果。如在講授色譜塔板理論時，通過office2013軟件制作動態色譜分配過程模型，展示塔板分離過程，比書本上的表格數字更形象化；在講授紫外-可見分光光度計原理和六通閥進樣原理時引用

Flash動畫展示光源發光、單色器分光、吸收池溶液吸收、檢測器檢測動態過程，以及六通閥處于LOAD（載樣）和INJECT（進樣）狀態不同的流路，學生一目了然；在講授氣相色譜操作流程時引用國家微課教學比賽二等獎作品視頻，他山之石，可以攻玉，也為非理實一體化教室教學提供了實物對照[2]。

另外，PPT展示與傳統板書相比，主要是公式演算和章節目錄連貫上的不足。如PPT往往直接就給出了相關公式和結果，缺乏推導過程，學生思路不容易跟上，這一點可以通過自定義動畫讓步驟一步步顯示，給學生足夠的時間，也可增加PPT的動感；章節目錄的缺乏現在可以通過PPT模板得到很好的解決，使PPT展示更具有條理性，也讓聽眾能夠隨時了解演示內容所在章節。教學工作者要重視PPT模板的應用，不僅可以提供備課效率，還可以改善顯示效果，事半功倍。

（二）虛擬仿真軟件。多媒體課件雖然在理論知識教授方面為教師提供了很大幫助，但仍然面臨的問題是學生實操資源匱乏。大多數分析儀器成本昂貴，動輒數萬數十萬，且運行維護也破費資金。加之高校擴招，以高效液相色譜實操為例，基本以小組為單位，少則2-4人，多則十幾人一組，難以達到訓練效果，學生體驗感也很差。本人嘗試利用仿真軟件教學，如某大學研發的儀器分析仿真教學系統，分為基本練習和案例實習，涵蓋了薄層色譜法、分光光度法、氣相色譜法、液相色譜法等常見儀器分析方法，基本模擬了實際工作流程，且學生必須正確完成操作才能進入到下一步；另某高職院研發的單個仿真軟件，具備聯網功能，方便學生和教師互動。虛擬仿真軟件的應用，有效克服儀器設備不足的窘境，且不受時間地點限制，極大地提升了學生的學習體驗。

二、拓展教學平臺，增加教學趣味

信息化技術的發展也為拓展教學平臺提供了豐富資源，使得教學不再局限于課堂。如目前在我院大力推進的世界大學城建設，教師可以在個人大學城空間上傳課件、視頻、布置及批閱作業，甚至組建班級，學生也可在大學城下載課件、觀看視頻、上傳作業、交流討論等，方便學生根據自己的習慣安排課外學習時間，也提高了師生之間的互動興趣和互動效率。另外鑒于網路終端趨向于手機的現狀，筆者也嘗試通過組建課程QQ群、申請微信公眾號，來布置作業、傳播儀器相關信息、答疑解惑，如利用微信公眾號每周三次向關注對象分別發布作業題、儀器公司介紹、儀器行業動態、儀器應用等內容，受到學生歡迎。

同時在傳統課堂教學中，充分利用現代信息技術發展的成果，緊跟時代潮流，不僅提高了教學效果，也增加了教學趣味。如使用點名軟件隨機點名和系統記錄，以不確定性、新穎性、實時考核性提高了不同成績學生學習的積極性；播放儀器公司的優秀微電影介紹儀器用途，如某大型儀器公司拍攝的《王成的超能力》，通過同齡人幽默風趣的生活故事，介紹了紫外-可見分光光度計、紅外分光光度計等儀器的實用價值，很好地激發了學生的學習興趣，開拓了學生的專業視野，達到了“枯燥課程”快樂學習的目的。

總之，從提高教學質量著眼，不斷探索信息化技術在教學中的應用，是課程改革的方向之一，也是儀器分析教學的良好輔助，對解決儀器原理、結構理解困難，儀器實操資源欠缺提供了很好的思路和手段。

參考文獻：

[1] 許繼君.信息技術與化學儀器分析相結合的教學模式探究[J].中國教育學刊，2014，S3：135-137.

[2] 吳菊，常文貴，謝成根，等.多媒體輔助《儀器分析》課程教學的實踐與思考[J].科技創新導報，2011，04：154-155.