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摘 要 ：根据非化学专业仪器分析课程的教学特点,提出教学方法的探讨：采用丰富的多媒体手段,提高效率；开展课堂提问和讨论等多种教学方法,引导学生主动思维的能力；改革实验教学特别是增加设计性实验的内容,将理论与实验教学合理结合,并尽量多地渗透前沿学科信息,使课程教学效果得到提升.
关 键 词 ：仪器分析；理论教学；实验教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）14-0014-02
一、仪器分析课程的特点
《现代仪器分析》课程是一门要求综合能力很强的应用型课程,与其它应用学科相比,有其显著的特点：既有很强的理论性,又需要大量实验作为课程的支撑.而现代科学仪器已成为许多发达国家未来发展的战略重点,人类基因组计划之所以能提前完成,也是得益于先进分析仪器的应用.仪器分析课程渗透着大量力学、光、电、磁和计算机等交叉学科的基本理论与前沿性技术,它涉及到的化学学科知识,理论性强、内容广泛,几乎涵盖了所有的化学学科专业及与各专业相关的新领域和边缘学科.因此,仪器分析课程起点较高.如何用发展的眼光看待仪器分析教学,做好教学的改革,构建现代分析仪器中的认知结构,有效灵活地利用启发式教学,合理利用实践教学环节,将理论教学与实验教学很好地衔接,为国家培养有一定创新能力的专门人才,是当今课程教学改革的重点.
在工科大学中,许多课程的教学包含两个教学过程,即理论教学和实验教学.但由于各方面的原因,许多课程的理论教学和实验教学不能很好衔接,造成理论教学和实验教学的严重脱节,其教学效果受到一定影响.为了探讨仪器分析课程理论教学和实验教学的关系,以我院环境科学专业学生的专业基础课《现代仪器分析》为试点,探讨了多模式的课堂教学方法,并结合实验教学,研究其与理论教学的合理衔接及促进作用.
二、教学方法的探索
教学是高等院校培养人才的基本途径,而教师则是教学活动的设计者和组织者,在教学过程中起着主导作用.教师的教学思想更新将会导致教学方法的变革,教学方法的改变必然会让学生的学习能力和学习兴趣提高.长期的教学实践并结合仪器分析课程特点及学生的学习特点,在教学过程中注重如下教学环节,收到了良好的教学效果.
1.根据专业特点,明确课程定位,优化教学内容.仪器分析课程内容烦杂、枯燥难懂,并且随着通识课程课时的增加,专业课不断压缩,所以课时相对较少.若每一种分析技术都平分课时讲授,学生对各种分析方法便只能肤浅掌握,教学效果往往事倍功半.为了更好的培养合格的以有机污染与防治为主的环境专业人才,精选必备的知识,优化教学内容,提高教学质量,在课堂讲授内容上进行整合,以适应人才培养的实际需要.对于我校学生来说,掌握有机物分析技术是主要目的.如：色谱分析、质谱分析、红外光谱及核磁共振波谱等是以后的相关专业的工作中均会经常用到,这就要求教师在讲课过程中有所侧重,将这些内容的课时数增加,对于技术相对简单和落后的极谱分析法等则改用自学的方式,而像紫外光谱、原子发谢光谱等这些不常用的方法课时数适当减少,仅作简单介绍即可.
2.丰富教学手段与方法,提高教学质量.前苏联教育家巴班斯基的教育理论认为：“教学方法的最优化程序中一个最重要的、也是最困难的问题是合理地选择各种教学方法并使之达到合理的结合,即在有限的时间内获得最好的教学效果.”随着信息和网络时代的到来,现代教育技术已成为新世纪教师必备的职业技能,多媒体教学可以改变过去一成不变的单一教学方法,以其信息存储量大、图文声并茂、形式新颖,博得广大教学参与者的厚爱.因此,在有限的学时条件下,根据教学大纲的要求,设计丰富多彩,内容合理的多媒体课件进行仪器分析课堂教学就显得尤为重要,另外,现代仪器分析课程所涉猎的学科知识面广,特别是在讲解一些仪器组成、结构和比较各种分析方法的异同点时,借助多媒体技术教学可以更形象和直观了.而为了让学生明了各仪器物理原理时,用Flash制作丰富的视频、声音、图形和动画,达到事半功倍的效果.
3.用灵活多样的授课方式,激发学生的学习兴趣.课堂授课方式除了正常的课堂讲授、提问外,课堂讨论式教学模式是我们进行教学改革的重要内容之一.课堂讨论教学属于启发式教学,更适于在仪器分析课程这样高年级学生中开展,我们不仅设定了讨论这种教学形式,更要求在每章课堂讲授完成后,专门开辟时间让学生自主思维、提出本章内容中的疑问和难点,通过全班或分组讨论的方式对问题进行深入讨论,最后由老师进行总结和点评.从几年的试验效果来看,学生通过这种教学模式,不仅能系统地掌握学科知识,而且能获得独立学习与更新知识的能力.因此,在教学过程中尝试着不断地扩充教学方式,适当地多安排一些讨论课是很有必要的.
三、实验课与理论教学的合理衔接与促进作用
实验教学是仪器分析教学的一个重要环节,开展实验课的目的就在于使学生更直观的了解现代分析仪器的结构特点和技术关键,体验其使用方法,巩固课堂理论知识.为了充分发挥实验课的作用,我们在完成基本教学内容的同时,按照创新型人才培养模式,明确目标,积极探索,全面地推进仪器分析实验教学改革,并取得了较好的效果.
根据课程内容和实际条件,我们安排了25%的演示实验,对高端精密仪器的工作过程进行直观演示.50%综合性验证性实验,让学生在实验技能和实验方法上进行综合训练.着重培养学生的实验动手能力、综合分析能力及数据处理能力的能力.在实验教学中发现除了掌握基本的学习方法与学习能力,综合性实验更能激发学生对科学研究的兴趣,使学生对实验充满了自信和积极性.
对于仪器原理和操作较简单的方法,我们安排了25%的设计性实验,结合课程教学或独立于课程教学而进行的一种探索性实验,既考察每个学生的综合能力,也挑战他们团队协作的能力.实验过程不但要求学生综合运用所学知识设计实验方案,且要求学生能在实验过程中发现问题、分析问题、解决问题,培养学生独立解决实际问题的能力,探索创新能力及组织管理能力.在整个实验中,小组的同学要协作共同设计、分工完成实验,对实验中产生的问题要及时独立或协商解决；通过设计性实验教学,我们发现不仅提高了学生个人素养,培养他们创新能力,提高他们团队合作精神,最重要的是增加了对课程的兴趣并加深理论教学内容的理解.事实证明,实验课程对理论教学内容有很大的促进作用.