信息化技術在儀器分析教學中的應用

余雁 司文會 張兄武

摘要：本文從高職院校儀器分析課程教學存在的主要問題入手，以儀器分析課程中“液相色譜儀常見故障與維護”這一教學單元為例，分析了學情、教學目標及重難點，并借助多種教學手段來完成課程信息化教學的思路與設計策略。經過應用，其取得了較好效果，促進了高職院校專業課程教學改革，對其他課程也有一定的借鑒作用。

關鍵詞：信息化教學；儀器分析；高職院校

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）11-0265-02

儀器分析課程是蘇州農業職業技術學院食品營養與檢測、食品生物技術和食品質量與安全監管等食品相關專業開設的一門專業課。隨著近代新的儀器分析方法或技術的不斷出現，儀器分析在食品行業中占有越來越重要的地位。因此，儀器分析課程是培養分析檢測類專業技能型人才必不可少的一門專業課。課程采用國賽項目和國標為教學內容，著重培養學生的動手能力和分析問題、解決問題的能力[1，2]。

一、教學設計和思路

（一）學情分析

本課程的授課對象為全日制2015級生物技術及應用（“3+2”專本連讀）1班學生，通過之前的項目內容，他們已經具備了一定的基礎。但就液相色譜儀而言，價格比較昂貴，學生使用的機會不多，更不用說針對儀器進行真實故障設置，讓他們進行實際操作了。況且，這群學生缺乏獨立判斷的能力，不擅長把已學過的知識點用于分析和解決問題。

（二）教學目標確定

基于上述分析，確定了本次課程的知識目標、能力目標和素質目標。

以往在課堂上講授相關知識和技能時，學生覺得很抽象并難以把握，與實際運用時有較大偏差。該課程主要有如下幾個方面難以把握。

1.課程教學重點是根據色譜圖或各部件運轉情況進行分析，為維修提供依據，縮小檢測范圍，決定問題維修方向。

2.如何綜合應用診斷分析法，最終分析診斷出故障原因及故障位置，并在力所能及的范圍內解決問題，是本次課程的教學難點。

二、教學策略

為了解決教學重點和難點，我們和企業一同開發了一套液相色譜故障排除模擬仿真軟件。除此以外，課程教學中采用課程平臺、百度微盤、印象筆記等信息技術輔助教學。

三、教學過程

整個任務進行時，學生扮演著“液相工程師”這一角色。

1.前一次課程結束時，學生抽取任務——分析液相色譜儀的故障癥狀。這些癥狀有些是兩張色譜圖，有些是一個簡單的現象描述；任務要求根據癥狀列出可能的原因，并給出相應的解決方案，這就是第一張故障排除引導圖表。

2.學生線上線下查閱資料，可以查閱教師在百度微盤和學習平臺里分享的相關資料，也可以自己查閱相關文獻。這里要求學生分享文獻查閱筆記，標注文獻來源，對文獻中自己認為重要的部分進行框選或標注。

3.上課前提交第一張故障排除引導圖表。上課時，學生用仿真軟件模擬故障排除檢驗過程，驗證并修改自己的故障排除引導圖。在這一過程中，學生在仿真軟件中點擊可能存在問題的部件，對相應的耗材或者部件進行清洗或者更換，然后軟件會提示問題是否得到解決。如果沒有解決，那么便按照擬定排查圖的下一分支繼續進行。學生一邊做一邊在自己的排查圖上做標注。經過20分鐘的練習，有些學生可以查到自己問題的原因，但是解決不了；有些同學完全找不到原因。

這個時候，教師可以讓學生觀看一堂由液相色譜高級工程師和一名應用化學家共同講解的液相色譜故障排查思路的微課，讓他們了解專業人士是如何思考問題的。然后，讓出現相同問題的同學討論故障排查中出現的問題，完成第二張故障排除引導圖表。

接下來，引導學生按照第二張引導圖在仿真軟件上進行模擬。這一次絕大多數同生在不修改或者小修改第二張引導圖的基礎上，便能夠順利完成問題和故障的排除。教師對個別排除問題有困難的學生進行引導，使其能完成故障的排除。

過程結束后，提交第三張故障排除引導圖表。

存在相同故障現象的學生，推選一人以“專家”身份針對自己的這一故障排除進行“專業講解”，并現場答疑。這里以前是教師講學生聽，現在變為學生講、同學聽、同學問。每一位上來講解的學生親身經歷了問題的解決過程，再通過語言清楚地描述出來，會讓他對問題能有一個更深層次的體會，同時也能達到提高學生表達和溝通能力的效果。聽講的學生雖然課前主要是針對自己手上的問題和故障進行準備，但是對其他問題也會有所了解，汲取其他同學的經驗。

完成講解后，開放全部問題故障列表，學生逐一對故障列表進行排查，將每個故障排除學生完成時間實時顯示在電子顯示屏上。這一輪測試中，沒有學生可以完成全部列表問題的排查，只有個別學生可以完成大部分的測試。

因此，在第一輪比賽結束后，學生根據比賽中發現的問題和“專業組”繼續交流。

經過這一輪“針對性”學習后，再給學生一個“彌補遺憾”的機會，進行第二輪測試。這一輪中，絕大部分學生能完成所有故障的排查，根據比賽結果推出“單項實操能手”和“全能實操能手”。

課程結束后，學生到教學平臺對此次課程進行自評，對“專家”進行評價，推選出“最優講解的專家”。教師也會針對課堂學生的表現給學生一個評價，自此完成此次課程的全部內容。

四、總結

通過對采用信息化教學的全日制2015級生物技術及應用（“3+2”專本連讀）1班和采用傳統項目化教學的2015級食品營養與檢測1班的儀器分析課程進行對比研究，結果表明：在教師和學生工作量都不太大的情況下，實驗班的學生成績明顯高于對照班，取得了較好的教學效果。實驗班學生根據自身的體會，認為通過信息化教學，他們能夠將書本上的理論知識和實踐結合起來；學習的主動性和積極性較高，學習興趣較濃；初步掌握了查閱文獻、資料的能力，培養了科學的思維方法；初步具備了運用理論知識解決實際問題的能力。

參考文獻：

[1]王慧.高職大學生信息素養教育探索[J].中國成人教育，2012，（08）：87-88.

[2]袁琰星.淺析信息化時代高職學生信息素養的培養[J].瓊州學院學報，2011，（03）：46-47.