仪器分析课程教学改革初探
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依托高层次科研基地开展仪器分析类课程学改革的探索1. 引言1.1 背景介绍这里要求的是【背景介绍】的内容,我将根据要求输出200字的内容。
随着科学技术的飞速发展,仪器分析技术在各个领域中发挥着越来越重要的作用。
在我国许多高校的仪器分析类课程教学中,存在着内容滞后、方法陈旧等问题,难以满足社会对高素质人才的需求。
而依托高层次科研基地开展仪器分析类课程学改革,成为了当前教育领域中急需解决的问题之一。
通过与科研基地合作,可以借助其先进仪器设备和技术人才,为学生提供更加实践性强、前沿性强的教学内容。
本研究旨在探索依托高层次科研基地开展仪器分析类课程学改革的有效途径,以推动我国仪器分析类教育的质量提升和人才培养水平的提高。
1.2 研究意义仪器分析类课程学改革的研究意义在于推动我国高等教育教学体制的改革与创新,提高学生的仪器操作能力和科研实践能力,满足社会对高素质人才的需求,促进科研成果的转化和应用,提升我国在仪器分析领域的国际竞争力。
通过开展仪器分析类课程学改革,可以加强学生的实践能力培养,提高教学质量和教学效果,激发学生的学习兴趣和创新潜力,培养学生的综合素质和终身学习能力,推动学校的教学科研水平提升,促进学术交流与合作,促进教育教学改革的深入发展,为我国高等教育事业的建设和发展做出积极贡献。
1.3 研究目的研究目的是通过依托高层次科研基地,开展仪器分析类课程学改革,探索新的教学模式和方法,提高学生的实验技能和科学研究能力。
具体目的包括:1.搭建起高水平的实验教学平台,为学生提供更广阔的实践机会和更先进的仪器设备,使其能够接触到最新的科学研究技术和方法;2.促进教师团队的专业成长和教学能力的提升,引进更多优秀的教学资源和科研成果,提升课程的质量和水平;3.培养学生的创新意识和科研能力,激发他们的科研潜力和探索精神,为培养更多高水平的科技人才做出贡献。
通过这些目的的实现,可以推动课程教学的改革和创新,提升学生的专业能力和创新能力,为我国高等教育的发展和科技创新提供有力支撑。
仪器分析课程教学实践与改革仪器分析是化学、生化、环境科学等学科开展研究的重要手段,且在分析领域中的应用越来越广泛。
因此,仪器分析课程的教学实践和改革是高等院校化学类专业教育中的重要任务之一。
传统的仪器分析课程通常以仪器的分类和构成为基础,重点介绍各种仪器的原理和操作方法,理论体系分散,与现代仪器分析方法和应用联系较少。
而现代仪器分析已经不再是单纯的仪器操作,而是一门综合性的课程,需要学生拥有一定的理论基础和实验操作能力,同时还需要提高独立思考和探究能力。
针对传统课程的弊端,我们进行了以下教学实践:一、引导学生自主探究在课程设计过程中,我们将实验操作和讨论课相结合,引导学生探究现代仪器分析的应用及其各项技能的提高。
比如,我们可以给学生提供实验操作的基础,然后让他们进行探究及数据处理,并在讨论课中就实验结果进行现场讨论与解释。
这样可以更好地激发学生的学习兴趣和积极性,同时为现代仪器分析的思维方法打下基础。
二、以课例为主线,阐述理论知识针对学生实验操作和思维能力都需要提高的问题,我们将实验操作和理论知识结合起来,以具体的实验操作为主线,阐述比色法、荧光法、分光光度法等现代仪器分析的原理和方法,解释分析结果的科学含义。
通过分析案例,让学生更好地理解理论知识,以便在实验操作时更好地应用。
三、关注实际问题的解决我们在课程中关注实际问题的解决,将现代仪器分析与环境、医药、食品等实际问题相结合,让学生了解仪器分析在实际中的应用,提高其实际问题解决能力和应用知识。
未来,我们还有以下改革和实践的计划:一、提高实验操作的实践能力实验操作是仪器分析课程的核心环节,目前,我们正在积极探索加强实验操作及其设计的方法,进一步提高学生操作技能和实验独立思考能力。
同时,我们计划引进实践性更强的仪器实验,让学生更好地掌握实验技巧。
二、加强理论与真实问题的联系三、加大对现代仪器分析前沿的引导现代仪器分析在科学研究和应用中得到广泛应用,因此,我们计划在课程中引导学生关注前沿科学研究进展和新技术,提高学生从事仪器分析研究和应用的竞争力和实际操作能力。
《仪器分析》课程教学改革随着经济科技的发展,社会对学生的实践动手操作能力的要求越来越高,这对仪器分析课程教学的质量提出更高的要求。
目前,《仪器分析》课程也存在诸多问题亟待通过课程教学改革解决。
1原先的《仪器分析》课程教学已经越来越不适应社会快速发展的需要,存在诸多问题1.1教材内容多课时减少且抽象难懂《仪器分析》内容涉及物理化学、生命科学、电子学、计算机信息技术科学等学科门类。
随着课程进一步的改革,课时数量的减少,但对课程教学质量标准未降低,这种时间少、任务重、保质量的矛盾尤为突出,若采用传统的教学方法方式则无法完成教学任务,也不能取得应有的教学效果。
《仪器分析》一般按照分析方法来划分章节,但是各种分析方法的内容之间逻辑性明显不强,知识点分散,学生难以抓住重点,记忆和掌握困难,易使学生失去学习的兴趣。
1.2仪器价格昂贵且高配备有限《仪器分析》涉及的精密仪器通常价格昂贵,学校配备数量有限,甚至有很多仪器就没有采购,西部的高校受财力困扰尤为突出。
由于精密仪器较少,不是每个学生都有机会使用,且容易损害,所以学生实践的机会较少。
1.3高新尖仪器更新快,教材滞后随着高科技快速发展的需要,推动研发高科技的手段即新的分析仪器快速更新、快速推广,而教材内容则是多年不变,严重滞后,无法适应培养应用型人才的需要。
1.4课堂上学生难以发挥其学习的主动性本门课程,不论是理论课,还是实验课,均存在课时有限,并且实验仪器价格昂贵,结果,就使仪器分析实验课的上课方式主要为演示性实验,主要由上课教师独立完成,而学生仅仅是观摩者和写实验报告者。
有的上实验操作课,先由教师详细讲解实验内容、仪器基本特点和实验步骤、注意事项后,再将实验所需要的东西全部准备好后,让学生到实验室操作实验,这种实验课对于学生来说很难发挥其主观能动性,窒息学生创新的动力。
2本课题组根据本门学科发展的趋势和教材的现行的内容编排体系,以及学校的应用型人才的培养目标,对教学内容进行调整,进行必要的课程改革,培养学生的学习兴趣,促进教学质量和教学水平的提高2.1改进课程教学手段因《仪器分析》内容枯燥、抽象难懂,且内容多课时少的矛盾,传统的教学方式无法达到良好的教学效果,采用多媒体教学,充分利用多媒体的优势,化抽象复杂为直观简单,激发学生学习兴趣,通过动画如实反映精密的、大型仪器的构造,详解仪器的工作原理,通过动画的形式,再现仪器的工作过程。
仪器分析课程是我院粮食工程、食品工程、生物工程的主要专业基础课之一。
随着科学技术的发展,分析化学在实验方法和实验技术上都发生着日新月异的变化,特别是仪器分析法吸收了当代科学技术的最新成果,不仅强化和改善了原有仪器性能,而且推出了很多新的分析测试仪器。
随着我国社会主义市场经济的高速发展,社会对人才的需求日益呈现多样性,掌握现代的分析仪器手段和方法是分析与检测工作者必须要掌握的基本知识技能。
高职教育担负着培养应用型技术人才的重任,以培养岗位针对性强,适应工作快的应用型人才为目标,注重学生应用能力与创新能力的培养。
实践教学是高职教育中的一个非常重要的环节,既区别于中职的“经验技术”和“动作技术”,又能够给学生以支持岗位技术与技能再学习的笃实基础。
实践教学的好坏,直接影响到应用型技术人才的培养质量。
一、仪器分析实验教学存在的问题1.实验教学方法单一、刻板。
现行仪器分析实验教学方法普遍以教师为主体,以知识的灌输为基本方式。
每次实验由实验员课前将实验材料准备好,老师课上详细讲解原理、步骤,然后让学生按部就班地做某些规定项目。
学生的学习是被动的,这与高职培养目标所要求的以学生为主体教学存在着差异,不利于学生实践与创新能力的提高。
这样,学生只能重现教师思维的过程,死记教师讲授的内容。
不少学生上实验课积极性不高,经常敷衍了事,实验过程中弄虚作假,拼凑数据的现象时有出现,原因固然是多方面的,但与教学中学生学习的主动性、积极性得不到发挥有较大关系。
2.“照方抓药”现象比较严重,解决实际问题的能力不强。
学生对实验重要性认识不够,上实验课比较随意,主要表现为:纪律涣散、实验准备不足,有的学生上实验课不带本和笔,连实验数据都懒得记录;由于实验教材详尽地交待了实验原理、实验方法、实验步骤,学生只要“照方抓药”便可。
对教材的依赖性,造成很多学生,只注重模仿,操作不认真,应付了事,遇到反常现象或实验中出现什么故障。
3.实验考试方式具有局限性。
仪器分析实验教学模式改革初探仪器分析实验是现代化学实验室中最重要的实验之一,它包括分析实验和实验室标准工艺,被广泛应用于科学研究和教学领域。
本文旨在探讨当前仪器分析实验教学模式的不足,从而提出改革建议。
首先,仪器分析实验的教学模式比较简单直接,很多学生都采取单一的重复记忆学习方法,这样做只能被动接受知识,不能形成实际操作能力。
另外,仪器分析实验教学模式没有设计足够多的实时反馈,导致学生对教学内容的理解程度低,也无法从实验中不断发现新知识。
其次,仪器分析实验教学模式涉及到的知识比较复杂,很多学生都无法在实验中迅速上手,花费大量的时间熟悉和掌握。
另外,仪器分析实验的标准流程也比较容易出现差错,因此学生也容易出现实验偏差,影响考试成绩。
综上所述,仪器分析实验教学模式存在许多不足,为了改善实验教学质量,提高学生的学习效果,建议高校在教学模式上进行改革。
首先,开展案例教学,通过实例分析的方式让学生更好地理解实验原理,通过对实验过程的详细讲解,让学生能够更加深入地理解其中的知识。
同时,实验室也应当提供足够的实时反馈,在学习过程中及时纠正实验偏差,避免出现类似的问题。
其次,推广网络教学技术,不仅可以增加学习的趣味性,吸引学生的学习兴趣,而且可以缩短学习时间,让学生能够更快地掌握仪器分析实验的基本原理。
同时,将网络教学技术与实验室技术融合,可以更加灵活地设计实验,充分发挥教学模式的优势。
再次,加强仪器分析实验的综合评价,通过采用多种评价指标,考核学生的实验技能,对其实验室能力进行综合认证,以此来提高学生的实验成绩。
最后,加强专业人才的培养,培养出能够熟练操作仪器的专业人才,以满足当前社会的需求。
那些掌握实验原理,能够快速上手的人才是今后科技发展所需要的重要素质。
综上所述,要改革仪器分析实验教学模式,需要重视案例教学和网络教学技术,增加实时反馈,改善实验综合评价,以及加强专业人才的培养等。
只有把这几个方面做到位,才能有效提升仪器分析实验的教学质量,培养出更多优秀的化学仪器分析实验人才。
第1期 收稿日期:2018-10-09基金项目:济宁学院2016年教学改革研究项目(基于应用型创新人才培养的仪器分析课程教学改革,项目编号:JX201603)作者简介:翟秀荣(1980—),女,山东济宁人,副教授,硕士,主要是从事电化学传感器研究工作。
仪器分析课程教学改革初探翟秀荣,孙玉红(济宁学院化学与化工系,山东曲阜 273155)摘要:仪器分析是一门实践性和创新性都很强的学科,但是教学过程中存在一些问题,我们从改革教学内容、建立虚拟实验室、建立多元化的考评方式和建立校外实习基地等方面探讨了教学改革中可行的思路和方法,旨在激发学生的学习兴趣和积极性,进一步增进教学效果,提高教学质量,为国家培养具有综合素质的人才。
关键词:仪器分析;课程教学;教学改革中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1008-021X(2019)01-0131-01ExplorationofTeachingReformofInstrumentAnalysisCourseZhaiXiurong,SunYuhong(DepartmentofChemistryandChemicalEngineering,JiningUniversity,Qufu 273155,China)Abstract:Instrumentanalysisisadisciplinethatisbothpracticalandinnovative,buttherearesomeproblemswiththeteachingprocess.Wediscussthefeasiblethoughtandmethodinteachingreformfromreformofteachingcontent,establishmentofthevirtuallaboratory,establishmentofadiversifiedapproachtoevaluate,establishmentofanoff-campusinternshipbaseandotheraspectsinordertostimulateinterestandenthusiasmofthestudentsinlearning,improveteachingeffectiveness,furtherimprovetheteachingqualityandcultivatetalentswithcomprehensivequalityforthecountry.Keywords:instrumentanalysis;teachingcourse;teachingreform1 课程特点仪器分析是一门实践性很强的化学学科,对物质成分、含量、分布或结构等信息方面的研究起着决定性的作用,是分析化学的重要组成部分[1],自20世纪30年代后期问世以来,内容不断丰富并发生了一系列根本性的变革,已融入到化学科学、食品科学、生命科学、环境科学和材料科学等诸多领域中[2-3]。
因此,众多高等院校为了培养能从容挑战新世纪科学技术的综合素质人才,在理论课程的学习中,已将仪器分析列为化学、应用化学和安全工程等专业必修的基础课,并且仪器分析所处的地位日趋重要[4-5]。
仪器分析课程分为:理论教学与实验教学两大部分,内容涉及面广包括:色谱分析法、电化学分析法及光学分析法等多种分析方法,各种分析方法的知识体系相对独立,涉及的仪器设备众多,仪器的原理、操作各不相同。
因此,仪器分析理论深、内容广、实践性强、更新快、难度大,学生普遍认为该课程枯燥、难以掌握,相应的教学改革势在必行[6-7]。
2 教学改革2.1 改革教学内容针对培养不同专业的人才,仪器分析的学习内容是不同的,切勿采用传统一刀切的方式。
因此,教师应根据学生专业的不同,对授课内容进行调整,重点内容要能倾斜突出专业背景的需求,尽可能与各专业实际应用的仪器设备和分析方法保持一致。
此外,教师还需要根据不同的专业,重新制订教学大纲,调整教学学时。
只有这样才能有的放矢、事半功倍、高效率的开展仪器分析教学工作。
实验也是仪器分析课程中十分重要的教学环节,以往的教学内容侧重于传统验证性的实验模式:教师设计好整个实验过程,学生只需照做,这样学生处于一种盲目的状态,缺少主动性和积极性,影响创新意识的培养。
教师应适当减少陈旧和验证性实验,要与时俱进不断提高自身的实验教学水平,多增设新技术、新方法的实验,特别是增设一些能联系实际、与生活紧密相关、与社会热点相结合的创新型、开放型和综合设计实验,从而培养和考核学生综合运用知识的能力和独立分析解决实际问题的能力。
仪器分析理论发展的速度很快,新仪器、新技术的研发也日新月异,教师在教学过程中,要不断拓宽自身的知识面,努力提高科研水平,不断跟踪国内外的相关科研领域的最新动态,引导学生把课堂所学的基本理论与当前的学科实践,尤其是与本学科最新的学科前沿、科研成果等有机地结合起来,使原本枯燥无味的原理公式变得生动起来,使空洞抽象的各种分析方法变得具体、真实。
这样通过对新仪器、新技术进行扩充,将抽象的仪器分析原理与社会实际进行联系,将为课堂注入新鲜血液,学生才会知道这门课程的用处,才能有效地提高学生对新知识的兴趣,学生才能尽快主动地融入到仪器分析的学习中来。
这就要求授课教师与学生多联系、多沟通,甚至是邀请学生参与到相关仪器的科学研究中。
科研反哺于教学的方法,能拓宽学生们的视野,增强学生们的知识面,培养、提高学生的科学素质。
2.2 建立虚拟实验室虚拟实验室是基于Web技术,虚拟现实技术构建的开放式、网络化的虚拟实验教学系统,借助于图形、图像、仿真和虚拟现实操作流程等技术,在计算机上营造画面和环境,可辅助或部分代替传统实验操作环节的相关软硬件,包含丰富内容如:常见的流程操作、实验原理、仪器构造和特点以及需要注意事项等[8]。
虚拟实验室可以在一定程度上解决实验仪器设备台套数不足的困局,促进学生大胆验证实验设想而不必担心损坏仪器和存在安全隐患,缓解理论与实验教学的不同步性,深度延伸理论知识,有效补充实验教学。
因此,教师不但要传授(下转第133页)·131·翟秀荣,等:仪器分析课程教学改革初探 第1期接触较少,学生很难有机会参与精细化工产品的生产与分析过程,导致学习兴趣缺失,积极性不高,学习效果不理想。
3 精细化学品分析教学内容的几点思考3.1 适当压缩理论教学内容,增添实验内容,提高学生的学习兴趣和动手能力,使学习效果“好起来”笔者在讲授过程中发现,本门课程虽然涉及领域广泛,分析方法众多,但有大量分析方法或者原理是重叠的,例如阴离子表面活性剂的定量分析,非离子型表面活性剂的定量分析,洗衣粉中总五氧化二磷含量的测定,甲醛的测定等均采用分光光度法进行分析;再如杀虫剂有效成份分析,除草剂有效成份分析,植物生长调节剂分析,甜蜜素分析,防腐剂分析等均采用气相色谱法(GC)分析等,且该课程里相当多的方法是按规定的国家标准(GB)进行,因此对于检测原理或者分析方法重叠的内容可以少讲或者不讲,把具有代表性的分析方法系统讲解即可,其他重叠的内容以课后阅读的形式进行学习。
而压缩出来的课时可以用来开设相应的实验课程,提高学生学习兴趣和积极性,从而提高学生的动手能力和分析能力。
3.2 参观精细化学品生产、分析车间,加深对精细化学品分析的认知,使教学方式“活起来”学生在学习本课程过程中,一直停留在学校学习过程中,并没有真实体验到社会生产实践过程,不能直正体会到实际生产过程中样品分析在各个环节的重要性。
因此,有必要创造条件让学生参观相应工厂或者企业生产、分析车间,加深学生对本专业将来从事工作的认知,从而摆正学习态度,提高学习针对性和积极性。
3.3 增添部分设计性实验,促进学生积极学习,使学生学习积极性“动起来”在实验教学过程中,增添设计性实验内容。
例如,增添沐浴露、手工皂、洗发水等日常生活中经常使用的精细化工产品的制备以及相应性能分析等的设计性实验,使学生从精细化工产品的生产、分析过程中真正理解本门课程的精髓,体验精细化学品分析过程的乐趣,提高综合分析能力。
4 结束语在精细化学品分析课程教学过程中,理论与实验结合起来,教学与实践结合起来,充分调动学生的积极性,有利于工业分析与检验专业学生专业素养的提高,从而提高学生的综合素质和能力,为社会生产服务打下坚实基础。
参考文献[1]刘庆文.工业分析与检验专业的课程体系建设[J].天津职业院校联合学报,2010,12(4):64-66.[2]张 阳,张 庆,王 键,等.《精细化学品分析》教学改革初步探索[J].广东化工,2014,41(1):184.[3]王雪香,吴海霞,高晓红.《精细化学品分析》课程理实一体化改革与实践[J].教育教学论坛,2014(53):223-224.[4]左国强,周鸿燕,崔海燕.高职工业分析与检验专业人才培养模式改革初探[J].河南化工,2011,28(3):62-64.[5]牛桂玲.精细化学品分析(高职高专规划教材)[M].北京:高等教育出版社,2007.[6]成红丽,何自强.民办高校《精细化学品检验技术》教学改革探索[J].广州化工,2017,45(11):194-195.[7]王英健,牛桂玲.精细化学品分析[M].北京:高等教育出版社,2007.(本文文献格式:马 浩,樊梅林,王超贤,等.工业分析与检验专业《精细化学品分析》课程教学内容的思考[J].山东化工,2019,48(1):132-133.檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻)(上接第131页)实验的基本理论知识,更要学习“虚拟实验室”的使用技巧,掌握虚拟实验和现实实验操作的融合性及差异性,做到能将学生、仪器和“虚拟实验室”有机地结合在一起。
学生在进行实际仪器操作的基础上,再充分结合具有直观、灵活和虚拟独特优势的“虚拟实验室”这种辅助手段,能提高实验操作技能,从而提高仪器分析课程教学的质量和水平。
2.3 建立多元化的考评方式考核的目的在于检验教师的教与学生的学的情况,传统的考核方式是通过期末考试—笔试来决定学生成绩。
但是有部分学生平常不参与课程学习,考试前死记硬背,通过突击就能获取高分,这样是不能真实反映学生的实际能力。
因此,建立多元化的全面考查学生对知识掌握和运用能力的体系势在必行。
将学生出勤、平时作业、课堂问题回答、教学活动的参加、课程论文、报告、实验设计或方案、实验操作、闭卷、半开卷或开卷考试等的表现,实现多元化综合考核学生成绩。
这种多元化的考评方式,在教与学方面注重把“过程”与“终结”有机地结合起来,使重知识考查向重能力考查转变,在评价学生知识掌握与科学研究能力的同时,突出对学生创新精神和个性特长的考察,从而取得了良好的效果,达到提升教学质量的目的。