賈海浪 李中春 林麗霞

摘 要：儀器分析內(nèi)容繁多，信息量大，尤其涉及多種大型儀器的結(jié)構(gòu)、元件、應(yīng)用技術(shù)等，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已很難適應(yīng)學(xué)生的實(shí)際需要。本文探討如何進(jìn)行教學(xué)改革以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生由被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式學(xué)習(xí)，從而全方位提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：儀器分析 教學(xué)改革 主動(dòng)式學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G424.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）01（b）-0246-02

現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展使得儀器分析的應(yīng)用日益廣泛，許多新的分析方法也在不斷涌現(xiàn)，生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等眾多熱門領(lǐng)域的快速發(fā)展也對(duì)儀器分析提出了更高的要求與挑戰(zhàn)，這就迫切需要我們培養(yǎng)出更多的符合社會(huì)實(shí)際需要的應(yīng)用型人才。儀器分析課程涉及許多大型儀器的原理、結(jié)構(gòu)、聯(lián)用技術(shù)等，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中恰恰需要真正掌握這方面的知識(shí)，傳統(tǒng)的板書式教學(xué)已然不能滿足學(xué)生的實(shí)際需要。多媒體教學(xué)手段在如今的儀器教學(xué)改革中已扮演著越來(lái)越重要的角色[1]，這些先進(jìn)的設(shè)備和軟件可以將教師從繁瑣的板書教學(xué)中解放出來(lái)，給予學(xué)生更加直觀的感受。然而普通的多媒體教學(xué)如PPT圖片講解在講述大型儀器工作原理、聯(lián)用技術(shù)、新的分析方法建立等重點(diǎn)方面也存在很大的不足，這些都需要進(jìn)一步的改進(jìn)。針對(duì)以上問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累，本文對(duì)目前儀器分析教學(xué)存在的問(wèn)題和如何改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了討論，并進(jìn)行了具體的闡述。

1 儀器分析課程教學(xué)的特殊性和目前普遍存在的問(wèn)題

（1）在眾多的化學(xué)類課程中，儀器分析課程具有非常明顯的特征，它有別于一般的理論基礎(chǔ)課程，教師單純的依靠教材講解遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生的實(shí)際需要，諸多大型儀器復(fù)雜的工作機(jī)理、結(jié)構(gòu)組成等都需要實(shí)物對(duì)照才能加深學(xué)生的理解和運(yùn)用，因此緊密聯(lián)系相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程也是必不可少的重要環(huán)節(jié)。

（2）儀器分析內(nèi)容涉及眾多交叉學(xué)科，需要學(xué)生了解物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、光電化學(xué)、材料化學(xué)等很多學(xué)科方面的知識(shí)，因此對(duì)教師和學(xué)生都有更高的要求。

（3）儀器分析雖然內(nèi)容繁多，但是缺少邏輯性，各章節(jié)之間銜接不好，學(xué)生需要一定的時(shí)間去消化理解。比如在進(jìn)行授課時(shí)發(fā)現(xiàn)色譜方面的內(nèi)容花費(fèi)了很多學(xué)時(shí)去講解，然而緊接著學(xué)習(xí)的電化學(xué)方面的知識(shí)卻和色譜并沒(méi)有關(guān)聯(lián)性。

（4）儀器分析內(nèi)容豐富，信息量非常大，尤其涉及多種大型儀器的結(jié)構(gòu)、元件、應(yīng)用技術(shù)等。但是目前大多還是傳統(tǒng)的教學(xué)模式，對(duì)于大型儀器的講解比較抽象，即使是多媒體的運(yùn)用也只是簡(jiǎn)單的圖片展示，這其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際授課的需要。

（5）儀器分析已不僅限于測(cè)定物質(zhì)的組成和含量，更追求瞬時(shí)追蹤、在線監(jiān)測(cè)、過(guò)程控制等，因此熟練掌握分析技術(shù)和創(chuàng)新分析方法非常重要[2]。傳統(tǒng)的教學(xué)模式在講解儀器工作原理、聯(lián)用技術(shù)的本質(zhì)、新的分析方法建立等方面存在先天性的不足，這些方面都急需改進(jìn)。

（6）儀器分析是應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、化學(xué)工程等專業(yè)的主干課程，實(shí)際授課訪談學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程缺少熱情，甚至出現(xiàn)厭學(xué)情緒，大多主要因?yàn)楸姸啻笮蛢x器的講解比較抽象枯燥，理解難度較大，使學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的興趣，完全是一種被動(dòng)式的學(xué)習(xí)。

2 教學(xué)改革的一些探索

（1）課程章節(jié)根據(jù)相關(guān)性進(jìn)行重新安排設(shè)計(jì)；本校使用的是朱明華主編的第四版儀器分析教材，共14章內(nèi)容。根據(jù)實(shí)際授課經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在進(jìn)行本門課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，可以對(duì)課程章節(jié)的設(shè)置做些調(diào)整，可以增添或刪減部分章節(jié)。比如我們根據(jù)需要授課的內(nèi)容總結(jié)儀器分析課程主要包含色譜學(xué)、電化學(xué)、光譜學(xué)3塊內(nèi)容，那么在實(shí)際授課中我們?cè)鎏砹松V學(xué)導(dǎo)論、電化學(xué)導(dǎo)論和光譜學(xué)導(dǎo)論3個(gè)章節(jié)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)各個(gè)部分之前有一定的大概了解，根據(jù)本科生的接受能力以及實(shí)際應(yīng)用的廣泛性，刪減了庫(kù)倫分析和拉曼光譜分析，獲得了較好的授課效果。

（2）增加翻轉(zhuǎn)課堂模式；傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師在講臺(tái)授課，學(xué)生在座位上聽(tīng)課。這種是比較常規(guī)的授課模式，也可以獲得相對(duì)較好的教學(xué)效果，但是我們也可以增加適當(dāng)課時(shí)的翻轉(zhuǎn)課堂章節(jié)，調(diào)節(jié)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)模式，由學(xué)生上臺(tái)講課，鍛煉學(xué)生自我學(xué)習(xí)、主動(dòng)查找相關(guān)文獻(xiàn)的能力，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生上臺(tái)演講的能力，使學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

（3）改進(jìn)多媒體教學(xué)，增添相關(guān)動(dòng)態(tài)圖形演示講解大型儀器的結(jié)構(gòu)與工作機(jī)理；多媒體教學(xué)手段已經(jīng)引入到了現(xiàn)代教學(xué)模式之中，但是調(diào)研發(fā)現(xiàn)很多儀器分析教師雖然也應(yīng)用了PPT課件進(jìn)行授課，然而大多還是單純的圖片展示與文字講解，并沒(méi)有考慮到大型儀器的復(fù)雜性，學(xué)生在理解儀器構(gòu)成與工作原理方面難度很大，知識(shí)過(guò)于抽象。對(duì)此，針對(duì)儀器的構(gòu)成與工作原理部分，我們可以設(shè)計(jì)Flash圖片進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖形演示，給予學(xué)生更加直觀的認(rèn)識(shí)，加深印象，幫助其對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用[3]。此外，增添相關(guān)的動(dòng)態(tài)圖形還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們體驗(yàn)出學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，使得他們由被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式學(xué)習(xí)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

（4）增加實(shí)用型的相關(guān)儀器實(shí)驗(yàn)，做到理論與實(shí)際相結(jié)合；儀器分析已經(jīng)融入到了國(guó)民的日常生活之中，與人們的衣、食、住、行等息息相關(guān)，因此在設(shè)計(jì)相關(guān)儀器實(shí)驗(yàn)的時(shí)候可以多結(jié)合日常生活的實(shí)際應(yīng)用，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，體驗(yàn)主動(dòng)式學(xué)習(xí)的樂(lè)趣[4]。比如，我們國(guó)家的水體污染已經(jīng)非常嚴(yán)重，水污染已危害到人們的身體健康，色譜在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面有著非常廣泛的應(yīng)用[5]，那么我們?cè)谶M(jìn)行色譜理論授課的同時(shí)，就可以設(shè)計(jì)一個(gè)利用色譜檢測(cè)水質(zhì)中的苯系物、鹵代烴等相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，既貼近生活又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的意愿。此外，相關(guān)儀器的實(shí)驗(yàn)課程可以選擇部分實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，避免學(xué)生形成慣性思維，如果所有的實(shí)驗(yàn)課程都是教師安排設(shè)計(jì)好，那么學(xué)生照本宣科的做實(shí)驗(yàn)也不會(huì)起到較好的效果。將個(gè)別實(shí)驗(yàn)作為自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可以發(fā)散學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的求知欲，鍛煉其學(xué)以致用的本領(lǐng)，更好地鞏固所學(xué)習(xí)的知識(shí)。例如我們學(xué)院在進(jìn)行紫外-可見(jiàn)吸收光譜相關(guān)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，將分光光度法測(cè)定環(huán)己烷中苯含量的實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)實(shí)際實(shí)施效果來(lái)看學(xué)生對(duì)此體現(xiàn)出了極大的熱情，很好地將本章的知識(shí)運(yùn)用到了此實(shí)驗(yàn)之中，收到了非常好的效果，真正做到了理論與實(shí)際相結(jié)合的目的。

通過(guò)對(duì)儀器分析實(shí)際授課過(guò)程中遇到的問(wèn)題的總結(jié)，我們進(jìn)行了上述的教學(xué)方法改革，這些方法的實(shí)施極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，大多數(shù)學(xué)生由被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成了主動(dòng)式學(xué)習(xí)，獲得了較好的效果，從而整體提高了教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)方式不能一成不變，要順應(yīng)時(shí)代的變化，跟進(jìn)時(shí)代發(fā)展的潮流，不斷創(chuàng)新，才能探索出更好的教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出符合社會(huì)實(shí)際需要的應(yīng)用型人才。

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