仪器分析课程范文

时间:2023-03-13 12:10:23

仪器分析课程

仪器分析课程范文第1篇

关键词:仪器分析;教学改革;高职

【中图分类号】G420

仪器分析是用精密仪器测量表征物质的某些物理或物理化学性质的参数,以确定其化学组成、含量及化学结构的分析方法,是化学、物理、数学、光学、电学、机械、自动控制、计算机等多门学科相互渗透、相互促进的重要学科。随着现代科学技术的发展,仪器分析的应用日益广泛,在化工产品检验、药品检验、医学检验、卫生检验、环境保护、食品保健和生物监测等各领域都发挥着重要作用,这也是我校并校以来一直坚持开设这门课程的原因。

仪器分析课程是我校化工等专业必修课,其任务是使学生学习并掌握光谱分析法、电化学分析法、色谱分析法等的基本知识和技能,培养学生的实际操作能力和分析、解决问题的能力,为其将来从事企业产品质量检测相关工作打下扎实基础。该课程在我校已经有了5年的教学实践,本文分析教学过程中存在的一些问题,并就此提出进行课程教学改革的措施和观点。

1.《仪器分析》课程教学中主要存在的问题

1.1《仪器分析》理论课难

课程理论内容繁杂,涉及电子、数学、计算机、光学、机械及量子化学等内容,而且有些内容还涉及一些学科前沿性的知识,不仅是学生不易理解,而且对于新的任课教师也是一个难点。如何在现有条件下将抽象的理论变得易于接受、枯燥的课堂教学变得轻松有趣,最大限度地提高教学质量和效果,这些都是我们需要研究和探索的问题。

教育部《关于加强高职高专教育人才培养工作的若干意见》指出,高职“教学内容要突出理论知识的应用和实践能力的培养,基础理论教学要以应用为目的,以必须、够用为度,专业课教学要加强针对性和实用性。”[1]

在高职教育中,理论教学是否成功关键在于学生是否能够将理论知识与技能操作有机结合,是否能够自觉将学到的理论知识运用于分析问题、解决问题。课程对学生综合运用基础化学等课程知识的能力要求较高,且内容更新较快,因而被学生视为难点,这一点在相对学习基础差一些的高职高专学生尤为突出。对于课程本身理论部分内容又是十分重要,因为不同型号的同类型仪器操作虽有所区别,但理论方面相对成熟,所以如果掌握好必要的理论基础,一通百通,今后工作上遇到同类型仪器,那么掌握起来也十分快速。

1.2《仪器分析》实训课对设备的要求高

《仪器分析》课程不同于其它基础课程,其所涉及的贵重仪器设备比较多,这些设备往往比较精密,还需要专人维护。高职院校普遍存在着实训设备投入不足的现象,随着高职院校招生规模的不断扩大,设备数量不足、大型设备缺乏、关键设备落后等现状与技能型人才培养实际需要的矛盾更加突出。

我校开设这门课程已经超过5年时间,但这方面的问题仍然十分突出。所以在有限的资金、有限的设备下怎么样把课程上好,让学生从中学习到更多的东西,这就相当考验任课教师的教学能力和工作态度。

我校分析仪器从最初的一两台721型可见分光光度计,发展到目前超过十台722型分光光度计、4-5台PH计以及电导率仪、紫外-可见分光光度计、傅立叶红外、差热分析仪、原子吸收光度计、气相色谱、高效液相色谱等常见的分析仪器。但后几种仪器数量只有一台,还是仍然难以满足一个教学班同时开展实训教学,所以需要任课教师对课程实训项目进行精心的取舍和准备。并且高职层次学生的化学基础相对较差,这也影响了课程的教学效果。

2.《仪器分析》课程教学改革实践

根据高职高专教学和用人单位的需要,教学改革我以为应当以学生职业能力培养为目标,使学生形成以下职业能力和素质:掌握常用仪器分析方法的基本原理、定性定量方法和应用范围;具有查阅国家标准和其他相关文献资料的能力;能按说明书操作仪器及其工作软件,设计合理的分析方案,完成检验分析任务,并解决分析过程中出现的一般性技术问题。同时,注重素质教育,培养严谨认真的工作作风、科学求实的态度、严明的法律意识,使学生具有良好的职业道德、团队协作精神和实验室安全意识,逐步树立全面药品质量监测意识。教学改革方案如下。

2.1精心取舍内容,优化教学过程。

我国高职教育高速发展已经经过了二十多年的历程,最早在高职教育使用的教材一般都是将本科生用教材进行适当的增减,而没有专用的高职教材。“十一五”、“十二五”规划出版了一系列的高职高专教材,这种情况已经大大缓解。我校前后一共使用过3套不同的教材,本着“够用、适用”的原则,我校目前采用的是吕方军的《分析化学》以及刘旭峰的《分析化学实训》,都属于“十一五”规划教材,从目前的教学效果看来还是比较适合的。

当今仪器分析方法飞速发展,学生需要学习的内容也就需要增加,但教学不能包罗万象要有所侧重和取舍。教学前要按教学大纲要求,根据教学对象的变化,对现行教材内容进行适当的调整与补充。

基于此我们对教学内容进行整合,以适应社会对人才的实际需要,把仪器分析课程的教学内容设置为紫外-可见分光光度法、电化学分析法、原子吸收法、色谱法及其他仪器分析法等5个学习模块。同时适当减少仪器分析理论知识的讲解,较大幅度增加仪器的维护与保养方面的知识;补充一些前沿性知识,使学生在学好基础理论的同时,拓宽知识面,提高科学文化素质和创新意识,掌握最新科技信息。如讲授“紫外-可见分光光度法”这一章时,将基本原理、定量方法和应用列为重点内容详尽讲解,而紫外光谱与分子结构的关系只作一般阐述;定性方法等内容则扼要讲解或让学生自学,再以课堂提问方式抽查学生掌握情况。在“色谱分析”这一部分时,注意联系当下的仪器分析发展动向,分析仪器的联用,有目的的介绍气-质联用技术及其应用。同时还注重课堂内容与社会热问题的结合,如提问“当前大都市的雾霾天气是什么引起的?”“可以用什么方法来监测?”等等,引导学生关注新仪器、新方法、新进展。

2.2优化实训项目,加强实训教学过程管理。

仪器分析是一门实验科学,一切用实验研究的科学都不能脱离实践。以往实验教学只是机械地按书本的实验步骤进行操作,片面追求结果,学生不明白实验原理,达不到实验应有的效果。因此,需要按照“实践-理论-实践-理论”的认知规律,由浅入深、由易到难的教学规律,将理论作为实践的背景,学中做,做中学,在学习中构建理论体系,以分析方法的应用和仪器的使用作为教学的切入点,实施理论与实践一体化的教学模式,以仪器分析方法为依据构建教学模块。

我们在加强实验操作和数据原始记录规范的基础上,调整教学计划,大幅度增加学生实验、设计性实验和现场分析的内容,使学生有更多的时间动手操作。但由于目前江职的分析仪器一方面比较贵重,一方面又比较少,红外、紫外、原子吸收、气相、液相等只有一台仪器,所以每个学生的操作和动手时间机会并不多,也没有办法设置情境实验和开放实验。

众所周知,精密仪器维护最好能做到专人专用。由于我校化工专业在近两年实验场地和设备都快速增多,而实验室管理员编制未能增加,从而导致设备不可能得到很好的维护。为了防止仪器故障等原因而耽误课程的情况发生,对于开放给学生的实训用仪器一般选择了一些易操作、耐操作的设备来安排项目,对一些操作上要求高的、设备昂贵的则进行了删减。如紫外和红外都属于易于操作不易损坏的设备,实训项目考查的重点放在样品的准备和检测结果的分析上;又如原子吸收的操作相对复杂,实训主要是通过教师的演示和提问来提高学生的认识;差热分析由于操作精细,旁观人员多时易出现失误而损坏设备,且主要用于科研,所以就没有安排进实训项目。

此外,实训设备和时间都非常有限的情况下,根据笔者的实践经验做好实训管理能够极大的促进学生对知识的掌握并保证教学质量。要求学生做好实训的预习,在开始实训前先交预习报告;实训时按设备多寡对学生进行适当的分组,安排小组任务,并要求学生在规定的时间内完成实训内容,每小组将原始纪录汇总,协作完成实训报告。这样能够即时发现问题并解决,避免学生课后抄袭,又能时时考查学生做为平时成绩的一项重要依据。

2.3开发和引进现代化教学手段,优化教学形式。

心理学家特奇勒曾说:“我们的学习,1%通过味觉,1.5%通过触觉,11%通过听觉,83%通过视觉”[2,3]。在有限的教学时数内,要使学生理解仪器分析测试原理,了解分析仪器的基本组成构造及基本原理,并掌握一定的实验技能,仅靠传统的教学方式是难以达到较好的教学效果。为解决这些问题,在仪器分析的教学中,为了让学生能够在有限的课时内更好的学习并掌握该门课程的内容学以致用,合理的利用现代教学乎段,提高教学质量、改进教学模式是完全必要的。

任课教师需要运用多媒体教学将课堂中难以讲解甚至根本无法在黑板上画出的实验装置、光路图、电路图、仪器外观图制作成Power-Point幻灯片或Flas,让学生一目了然。这样不仅增加了课堂教学的信息量,而且提高了学生的学习热情,活跃了课堂气氛。如在“色谱分析法”的学习中,通过Flas展示经典的茨维特植物色素分离实验,使学生了解柱色谱分析、流动相、固定相和色谱柱,避免机械记忆,明显提高学习效率。

应用仪器分析仿真系统虚拟实验环境,这是课程十分必要和有益的补充。学生通过操作这台虚拟分析仪器,可以获得与操作真实仪器一样的丰富经验[4]。为培养和强化学生的实验技能,建议学院购买和采用“仪器分析虚拟实验室”教学软件,如色谱分析法中现气相色谱、高效液相色谱的仪器结构和工作流程,包括流动相系统、进样系统、柱分离过程、检测系统等整个分离检测过程。通过教师引导、讲解和生动的视觉效果,学生可在较短时间内掌握仪器结构、色谱分离过程、仪器测定原理和操作方法。学生完成了模拟实验后,进入真实实验室可更快、更好地投入实际操作。

2.4改革考核方式,采用新的评价体系。

新的课程体系是否能达到教学目标,考核评价是关键。传统的“期末一张卷”的单一考核方法只重结果,不重学生的学习过程,试题记忆性成分比例过大,不能够很好地发挥积极的引导作用,束缚了学生自主学习的积极性。仪器分析可采取灵活多样的考核方式,在保证基本知识的基础上,突出对学生创新精神和个性特长的培养。为此,在实践环节的考核上采用标准参照模式,对每位学生进行独立考核,并保证评价的公平、公正,从而确保教学质量。

笔者根据实践经验,对课程考核体系进行了大胆的改革,在保留知识考核的基础上增加了技能考核的权重。期末考试以开卷方式进行,成绩占50%;平时成绩主要考核考勤、作业情况,占20%;而实训成绩占30%,主要考查操作、实训预习和实训报告的完成情况。技能考核权重的增加和开卷考试均体现了结合高职高专学生的特点。

3.结语

仪器分析是一门实践性很强的同时发展变化较快学科,如何教会学生从不同的仪器分析方法中归纳出共性和个性,举一反三、触类旁通,从而提高分析、解决问题的能力;如何运用现代教学手段提高仪器分析教学质量,如何建立公平、公正的考核评价体系,确保教学质量,还需教师同仁共同努力探索与不断实践。

【参考文献】

[1] 栾崇林, 高职《仪器分析》课程理论教学之思考[J]. 广东化工, 2005,(10):72-73

[2]Dori,YJ.,Banrea,N. In-service chemistry teahcers’training: The impact of introducing computer technology onteaehers’ attitudes and classroom implementation[J]. International journal of science education. 1997,19(5):577-592.

[3]Janicki,Thomas and Steinberg,Georffrey. Evaluation of a computer-supported learning System[J]. Decision Sciences Jounal of Innovative Education. 2003,l(2):203-223.

[4]王织云,高职仪器分析仿真实验教学的探讨[J]. 广州化工,2009,37(7):222-223

仪器分析课程范文第2篇

教学方法应以学生为中心,结合教学内容,采用讨论式、对比式、提问式等多种教学方法相结合的方法进行教学,促进学生的思考,积极调动学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师,只有提高学生的学习兴趣,才是最好的教学方法。比如,讲授原子吸收分光光度计基本结构时,结合前面学过的紫外可见分光光度计,通过比较两种仪器的结构特点,请同学们找出相同和相异处,阐明原因。以这两种仪器为例,可横向拓展到光谱仪器的结构特点,使学生整体了解光谱仪器的结构和原理。同时指出该题目为研究生入学考试常用题型,增强学生的学习兴趣。

2结合不同专业的要求

我们这门课的授课是针对工科的化工,环境,高分子等专业,因为涉及到不同专业的授课,如果讲课时采取一刀切的方式,不能收到很好的教学效果。要结合不同专业的学习内容,选出与专业密切相关的教学内容,有侧重的进行讲解。如高分子专业的学生可在重点讲解紫外-可见分光光度分析法、气相色谱法、红外光谱分析法、电位分析法、原子吸收分光光度法等常用基础仪器分析方法时,结合介绍一些光谱分析新技术如电感耦合高频等离子体-原子发射光谱、傅立叶变换-红外光谱、等离子体-质谱等。授课时突出实用性和科学性,唤起他们对新知识、新技术的渴望,避免过多的纯理论灌输,丰富他们的知识储备,为今后的科研、工作打好基础。

3介绍仪器发展史

纯粹的仪器分析的结构、原理和应用知识的讲解比较抽象单一。在讲授每一种分析方法时,结合该方法的发展历史,穿插一些和该方法相关的科学家的轶事,可提高学生的学习兴趣,对具体知识的掌握更加立体深刻。如在色谱方法一章中,首先明确色谱法是一种分离技术,其研究对象是复杂的混合物质。早在1906年由俄国植物学家Tsweet将这种层析现象用于分离植物色素红萝卜素、叶黄素和叶绿素A、B,并为之命名。A.J.P.Martin和R.L.M.Synge开发并应用了分配色谱法使该分析方法应用范围更加广泛,并于1952年获得了诺贝尔奖。此后气相色谱和毛细管柱的出现使得色谱法得以蓬勃发展,使色谱学逐渐成为分析化学的一个重要分支学科。

4联系现实生活

分析仪器方法在食品药品安全,环境,生命科学等领域均有重要的应用,教师在授课时可根据专业要求,及时地联系实际发生的事例进行讲解,使学生对本门课程的学习有更切身的体会,起到事半功倍的效果。如2012年2月初长江流域镇江段发生化学试剂苯酚泄漏事件,导致镇江的饮用水出现异臭味,整个长江下游各县市密切关注事件的发展,随时检测水中苯酚含量,所采用的方法就是国标中苯酚的测定方法,显色后用分光光度计检测。对于环境专业的学生,在此,还可以拓展开来,多介绍一些环境水样的检测内容和方法。再比如,2008年的毒奶粉事件,就是因为直接测量奶粉中蛋白质含量的技术比较复杂,在实际应用中采用了一种简单的测定奶粉中氮含量的方法,叫凯氏定氮法。从而使得不法商贩有可趁之机,向奶粉中非法添加三聚氰胺,企图达到鱼目混珠的目的,这件事在社会上引起很大的争议。进而可向学生介绍检测三聚氰胺的方法,即色谱法和质谱法等。这种与实际生活相关的应用,使学生能切身了解学习仪器分析的意义。

5实验题目的选择

我们根据现有设备,自编了《仪器分析实验》的讲义,同时将原来的先理论课后实验的方式,改为每种仪器讲解完就安排相关实验,通过实验及时巩固所学理论。实验内容上充分结合实践应用,选择现实生活中常见实验,比如火焰原子吸收光谱法测定排放水中铬的含量、高效液相色谱测定饮料中的咖啡因等。这些实验项目联系实际,贴近生活,有真实感,学生很感兴趣,能够锻炼和培养学生的动手能力和创新能力。课程结束时,根据所学仪器,教师给出相关课题,将学生分组,要求学生通过查阅文献,设计实验方案,安排实验。以此进一步促进和深化所学知识。

6结语

以上几方面的改革,目的都是为了提高学生的学习主动积极性,使学生也能参与到教学活动中来,把书本上死板的理论变成活的应用,通过教师的引导、点拨,增强学生实践能力和创新能力,将他们培养成创新应用人才,适应当代科技快速发展的需要。

仪器分析课程范文第3篇

[关键词]课程思政;仪器分析;课程教学;实践探究

一、仪器分析课程中课程思政的教学现状

(一)现代社会学生新特点带来新机遇

当前高校的主体已逐渐转变为“00后”学生,这一代学生对现代信息技术、设备都能够灵活运用。随着现代科学飞速发展,网络时代逐渐到来,其中蕴含着丰富的资源,信息量巨大,但从整体上来讲质量参差不齐,如果学生无法对互联网信息科学、合理地筛选、分析、利用,很有可能会造成价值观的偏差,影响其思想发展,阻碍其创新。同时,“00后”学生受到家庭和社会环境的影响,更注重对现实的追求,希望实现自身的个性化发展。在课堂中,其敢于发言,勇于创新,思想前卫,要求与教师站在平等的角度上进行对话交流,也要求教师能够与时俱进,结合当前社会发展的趋势向其传递更具有实用性和创造性的知识、技能。

(二)教师缺乏对课程思政的系统认知

学生在入学之后,会由辅导员通过专门的思政课程提高其价值理念,树立正确的价值观,因此,在实践中,很多专业课教师认为学生的思政教学工作与自身并不相关,由辅导员完成即可,自己不应当过多地干涉,只需要引导学生掌握专业知识、技能。有的教师则认为专业课的内容较多,自己的工作任务极其繁重,没有多余的时间对学生进行思政教学。

(三)专业教学与课程思政脱节

立足于教学育人,课程思政并不是新增的课程内容,而是将思政教学的目标任务渗透到不同专业课程的教学过程中,以此实现全方位育人,打造教学新局面。根据实践调查研究,大多数高校的思政教师都是经过正规训练的教师,所掌握的思政课程内容全面,不管是备课还是准备素材都具有一定的优势。但专业课教师并没有受过系统化的训练,也没有专业课程与思政教学渗透、融合的相关教材,导致很多专业教师认为无法将思政教育有针对性地渗透到课堂中,本质上是缺乏对理论的全面掌握,不知道采用何种方式进行深度融合,无法实现思政与专业教学共同发展。

二、课程思政建设的主要目标

(一)政治思想目标

从某种意义上来讲,高校开展课程思政本质上是为了实现政治教育的目标,真正贯彻落实立德树人的宗旨,帮助学生坚定信念,树立美好理想。在课堂教学过程中,教师通过多种方式激发学生的爱国主义精神,使其在未来生活和工作中艰苦奋斗、积极进取,通过四项基本原则及社会主义教育引导当代大学生拥党、爱党,始终保持对社会主义的信仰,坚定中国特色社会主义信念,树立民族自信、文化自信、国家自信。因此,专业课教师必须将专业内容与思政课程有机地渗透、融合,将马克思主义、列宁主义的思想方法融入自然及社会科学中。

(二)价值引领目标

大学时期是学生树立正确价值理念的关键时期。帮助学生养成良好的理想信念,使其坚定不移地朝着目标艰苦奋斗,利用信仰力量实现其成长、成才,并且在学习过程中获得荣誉感、自信心,是目前大多数高校教师的教学任务,也是思想政治教学工作的关键所在。为了对学生进行积极、正确的指导和帮助,教师首先应当提升自我、完善自我,利用自身丰富的知识、高尚的品德影响学生。具体而言,教师要以价值引领作为核心任务,以德立身、以德立学、以德施教,规范自身言行举止,将自身作为学生的榜样形象,在专业课程的教学过程中融入思政教学的相关内容知识,明确其重难点及关键。在培养、提高学生的科学精神、端正学习态度的同时树立起崇高的人生理想,使其自觉、主动地承担发展社会主义的重任,成为优秀的社会主义接班人。

(三)职业精神目标

现代科学技术的飞速发展使信息的传递收集和共享变得日益便捷,网络中充斥着各种信息及思想,都在一定程度上影响着当代学生的价值理念,久而久之,很多学生崇尚金钱主义,具有较强的功利观念,不愿意艰苦奋斗,缺乏理想支撑,认为自身只需要掌握课本知识就能够获得高分,这样的错误理念在一定程度上也是由于应试教育导致的。在这样的背景下,通过多元化的专业课程培养并提高学生的职业理念、职业精神及工匠精神,是课程教学的核心目标任务,也是目前国家及社会对优秀人才的本质要求。只有引导学生树立社会责任感,爱岗敬业,才能自觉、主动地承担发扬我国优秀历史文化的重任,最终成为国家和社会发展的根本动力。

三、课程思政在仪器分析教学中的渗透、融入方式方法

(一)仪器分析教学与爱国主义教育融合

仪器分析是目前为止推动人类社会进步发展的重要手段,其帮助人们更为全面、系统化地认知物质世界,了解世界的本质,并且人们能够拥有一个公平、公正的世界。例如,在进行色谱这一环节的教学时,教师可以引入2022年将在我国举办的冬季奥林匹克运动会,通过奥林匹克运动会积极引入色谱这一课程内容。众所周知,运动会的举办成功必须营造出公开、公平、公正的环境,通过色谱的运用可以对赛前兴奋剂进行有效的分析,利用高效分离效能的色谱实现检测。在具体的教学开展过程中,教师也可以有针对性地利用一些视频课件、PPT作为辅助教学工具,向学生介绍展示兴奋剂的相关知识及兴奋剂的检测方式方法,帮助学生更为系统化、直观地了解色谱相关知识内容。值得注意的是,教师也可以积极引入爱国主义精神。2022年冬季奥林匹克运动会的圆满成功,能够进一步提高我国的综合实力,对外展示强大的软实力,提高国际地位,从而巩固中华民族在世界的地位。基于此,教师应当引导学生将自身的成长、成才与国家的繁荣、富强紧密联系,使其正确认识中国梦、复兴梦的伟大历史任务,不断提高自身的综合素养。

(二)仪器分析教学与工匠精神融合

在传统的礼仪认知中,工匠具备一定的高超技能技巧,专注于自身的工作,愿意为了提高自身的综合能力、解决生活中的实践问题不懈追求技术的提升,热爱自身从事的行业,由此可见,工匠的特征在于具备高超的专业能力、良好的职业态度、高尚的人文素养。例如,在进行原子吸收光谱这一环节的实践教学时,教师可以采用任务教学法的方式,积极引入与学生生活息息相关的实际案例,即检测超市中大米的重金属铬镉(Cd)的含量。学生通过亲自操作的方式了解具体检测的过程及步骤,提高自身的职业意识,从真正意义上感受到专业学习与自身职业发展中的内在联系。再在具体的操作过程中对所有的原始数据必须第一时间进行可靠的、如实的记录,一切实验都应当以实事求是作为基础和原则,通过实操帮助学生提高自身的职业精神,以严格的要求提升自我,培养良好的工作态度及严谨的工作作风。与此同时,还应当在实践教学开展过程中有针对性地渗透、融入相关法律、法规,使学生意识到任何单位及个人都不能做出损害人民利益的事情,以此提高学生的责任意识。在这一环节中,教师必须立足于课程思政,引导学生实事求是、精益求精,在自身未来的工作中做到专业极致、不懈追求。

(三)仪器分析与环境保护融合

环境的污染会造成严重的生态破坏,危害人类的持续发展。近年来,国家明确提出了环境保护的重要举措,以科学发展、持续发展作为核心目标任务。在进行紫外可见吸收光谱这一环节的教学时,教师可以将水体苯污染检测事件作为案例,引入课堂教学中,使学生充分意识到现代城市化的不断发展以及工业化的发展都在一定程度上造成了严重的水污染。通过检测快速实现水资源的分析,促使国家大力研发循环利用技术。这一环节的教学,教师的目标任务在于培养学生的环保意识,使其充分意识到资源的循环利用也是社会持续发展的关键途径。

(四)仪器分析与社会主义核心价值观“诚信”融合

诚信是立身之本,如果一个人失去了诚信就不会获得他人的诚信,也无法在社会中实现持续发展。诚信是课程思政的主要教学内容,为了将其在仪器分析课程中有效渗透、融入,教师可以基于毛细管气相色谱这一环节的教学,向学生展示出当前社会中反映强烈的一些不诚实案例,鼓励学生在课堂中进行集中讨论,通过这样的方式加强其对专业知识的理解和掌握,同时在课堂思政中树立诚信的核心价值观。学生如果在未来从事检测分析工作就应当发挥自身的责任感和使命感。

参考文献:

[1]杜娟,潘加亮.医学院校仪器分析类课程思政融入点的挖掘[J].广东化工,2020(10):210-211.

[2]来守军,关晓琳,费翔,等.理工科专业课程思政的探索:以《仪器分析课程为例》[J].化学工程与装备,2019(1):314-315.

[3]温嘉.课程思政在药学专业《仪器分析》课程教学中的实践初探[J].广东化工,2020(21):196,205.

[4]肖新生,唐珊珊.基于课程中心平台的《仪器分析》课程思政研究与实践[J].广州化工,2020(6):184-185,194.

[5],孟瑾,赵变.课程思政在仪器分析教学中的实践探讨[J].中文信息,2019(12):72,92.

[6]蔡毅飞.“仪器分析”课程思政的探索与实践[J].科技经济导刊,2020(9):145.

[7]赵丽娇,甄岩,孙国辉,等.《仪器分析》课程教学中融入思政教育的设计与实践[J].广东化工,2020(24):189-190.

仪器分析课程范文第4篇

[关键词]仪器分析实验;课程设置;调查;分析

[中图分类号]G642.423 [文献标识码]A [文章编号]1005-4634(2012)02-0085-03

0 引言

仪器分析课程涉及内容广泛,较为抽象,难于理解,是化学类学科中难度较大的一门学科。而仪器分析实验是仪器分析课程中非常重要的实践教学环节,其目的是使学生进一步理解各种分析方法所依据的原理、技术特点及操作要领,学会一些常规分析仪器的使用方法,掌握运用仪器对实际物质进行分析分离的基本思路。通过本门实验课的学习,使学生掌握所用仪器的结构和各主要部件的基本功能,理解和掌握相关仪器的实验技术、方法,增强学生独立操作该类仪器进行科学研究的能力,培养学生使用分析仪器正确地获取精密实验数据,进而对实验数据进行科学处理得出有价值信息的能力,在获取实验数据的过程中也培养了良好的科学作风和独立从事科学实践的能力,是学生未来走向社会独立进行科学实践的预演。

随着我国高等教育体制改革不断深入,培养高素质、高质量的专业人才成为新世纪对大学生提出的更高要求。面临时代挑战,仪器分析实验课程的设置更要着眼于提高当代大学生的综合素质,培养全面发展的优秀人才。因此高校都在积极全面地推进仪器分析实验教学改革,不断调整仪器分析实验项目设置,最有效的培养适应时展的应用型人才。本文采用网络调查和部分高校实地调研的方法,对全国30所985重点高校仪器分析实验课程的开设情况进行调查,探讨仪器分析实验课程的发展趋势,以期能为一般普通高校提供借鉴。

1 仪器分析实验项目设置情况调查

仪器分析实验,是在学生学习掌握仪器分析课程的基本原理之后,将仪器分析理论与操作应用技能融合在一起的一门独立开设的基础实验课程。实验内容主要包括光谱分析法、电分析化学方法、分离方法等方面的仪器分析实验,下面分别对各部分实验项目设置状况进行调查分析。

1.1 光谱分析方法实验项目设置情况

光谱分析法是基于检测能量(电磁辐射)作用于待测物质后产生的辐射信号或所引起变化的分析方法,也就是利用特征光谱研究物质结构或测定化学成分的方法,包括红外、荧光、紫外分光光度法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、核磁共振波谱法、质谱法等。随着光学分析仪器的不断发展,在应用方面发挥越来越大的作用,因此光谱分析法在理论和实验教学中占有较大比例。在所调查的重点高校中,光谱分析法实验项目设置基本都在4个以上(见表1),而且紫外分光光度法、荧光分光光度法、原子吸收光谱法、红外分光光度法都是必做的实验项目。比如厦门大学、山东大学、四川大学等院校分别对紫外分光光度法开设了两个实验项目,中山大学对原子吸收光谱法开设了两个实验项目,实验中还要求学生掌握最佳条件的选择方法等。而中国科学技术大学在分别开设了紫外、荧光分光光度法的同时,还增加了综合性实验如《芳香类化合物的紫外与荧光光谱比较分析》,对两种分析方法进行分析比较,使学生得到更深入和全面的锻炼。在红外光谱分析法实验中,山东大学、武汉大学、厦门大学、上海交通大学等院校分别对液体和固体样品进行了红外光谱测试实验,拓宽了学生视野。光谱分析法中核磁共振波谱法和质谱法,因受到仪器操作复杂和实验环境的限制,开设的学校较少,只占到所调查985重点高校的五分之一。

1.2 电分析化学方法实验项目设置情况

电分析化学是分析化学的一个重要分支,它是根据溶液或其它介质中物质的电化学性质及其变化规律来进行分析的一种方法,它把测定的对象构成一个化学电池的组成部分,通过测量电池的某些物理量,如电位、电流、电导或电量等,求得物质的含量或测定物质的电化学性质。根据不同的测量方法可以分为电导分析法、电位分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱法和伏安法。电化学方法因其分析速度快、灵敏度高、测量范围宽,而且仪器设备较简单、经济,仪器的调试和操作都较简便,容易实现自动化,所以高校对电化学设备的配置较为齐全,实验项目基本上在电导分析法、电位分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱法和伏安法中选择三种进行实验教学(见表2)。

1.3 分离方法实验项目设置情况

化学分离是指试样在进行测定(或检出)以前,常常需要使待测(或检出)物质与干扰物质彼此分离。在仪器分析理论教学中主要学习了色谱分离技术,利用欲分离的各组分在体系中两相的分配有差异(即分配系数或吸附等温线不同),当两相作相对运动时,这些组分随着移动,可反复进行多次的分配,组分的分配系数虽然只有微小差异,但在移动速度上却有颇大的差别,于是这些组分得到分离。色谱法两相中,一个相是固定不动的,称为固定相;另一相是移动着的,称为流动相。根据流动相和固定相的不同,分为气相色谱法和液相色谱法。该法通常处理量较少,故很适合于作微量组分的分析分离。通过对30所985重点院校调查(见表3),可以看出这些院校均对气相色谱法和液相色谱法开设了实验,而且山东大学、厦门大学等对气相色谱法开设了两个实验,其中有8所高校还开设了综合性实验,比如气相色谱/质谱联用法或液相色谱/质谱联用法,占所调查高校比例的26,7%。但高校中开设毛细管气相色谱实验的并不多,仅仅包括北京大学、山东大学、武汉大学在内的3所高校,只占所调查高校比例的10%。因受到实验环境、设备等条件的限制,其它的分离方法如毛细管电泳、毛细管电色谱法、超临界流体色谱法和超临界流体萃取法等在所调查高校中基本没有开设。

1.4 其它分析技术的开设情况

其它的一些分析技术比如热重法、差热分析、差示扫描量热法、流动注射分析法、X-射线衍射分析法等,在所调查的全国30所985重点高校中,开设这些实验课程的寥寥无几,仅仅发现四川大学和中国科学技术大学开设了《CaC2O4・H2O的差热分析和热重分析》实验项目,厦门大学开设了X-射线衍射分析法定性分析实验,其中包括等轴晶系试样单胞常数、晶面指数、点阵类型的测定等。

2 调查结果分析

2.1 实验仪器设备和实验教材

随着国家科教兴国战略的实施,我国高等教育事业得到了迅速发展,各高校为了提高办学水平和增强竞争力,购置了很多大型仪器设备,极大地改善了高校的办学条件,为从事高水平的科学研究及培养高素质的创新型人才创造了有利条件。于是先

进的分析仪器逐渐取代了老仪器,并随着计算机软件突飞猛进的发展及其在仪器分析中的广泛应用,使得仪器的性能大幅度提高,也因此建立了表征测量的新方法、新技术,并开拓了新领域,于是现有的仪器分析教材内容落后于新仪器发展的现象更为显著。一方面要求高校管理者要与时俱进,开阔视野,勇于创新,加大发展步伐,及时引进先进的实验仪器设备和及时更新实验仪器中的计算机软件系统;另一方面也要及时更新仪器分析教材内容,使得仪器更新发展和教材内容趋于同步。同时也因仪器分析实验教材通用性不强,不同院校拥有的仪器设备的种类、型号和数量参差不齐,因此开设的实验内容、实验个数、实验要求也不尽相同,在借鉴其他高校成功经验的同时,更重要的是能够探索出一种适合本校具体情况、易于实施、具有可操作性的方案,从而更有效的培养出高素质、高质量的专业人才。

2.2 实验内容

研究型和应用型实验在高校仪器分析实验课程中的主导地位日益显现。传统的仪器分析实验所设立的实验项目基本为验证性实验,虽然实验方法成熟,但实验内容陈旧,与现实生活和实际生产关系不大,这些内容已不能适应当前科学技术的发展和人才培养的要求。而且实验内容单一,验证性实验较多,缺少培养学生将理论知识应用于实践、解决实际问题的能力。当中所涉及的大型贵重仪器实验,或是演示实验,或是学生短时间操作,不能适应科技发展的需要,不能达到提高学生创新能力的目的。在所调查的985重点高校中,可以显著的看到这方面的改进和提高,研究型和应用型实验比例明显加大,而且实验过程趋于完整合理,有别于传统的使用现有的药品试剂。比如在分离方法实验中,四川大学、北京师范大学、中山大学等开设的APC药片中各组分(阿司匹林、咖啡因和非那西丁)的测定实验,就增加了一些实际样品(药品)的前处理过程,使得整个实验的应用性和科学性得以提升。但也存在不足的地方,比如还可以紧密结合现实生活中所遇到的一些热点问题,如奶粉中三聚氰胺的检测,蔬菜中农药残留的检测及中草药成分的测定等实用性较强的实验内容,帮助学生认识到仪器分析在现实生活中的地位和作用,意识到某些分析方法的作用和重要性,从而激发学生的兴趣和求知欲。同时使得仪器分析实验更加贴近社会和生活,更能调动学生的积极性,最有效的培养适应时展的研究型、应用型、创新型人才。

2.3 实验方法和实验策略

注重构建学生从事科研工作的基本思想和方法。在仪器分析实验教学中,教师既需要把理论课上讲述的有关仪器分析方法的基本原理和基础知识与实验教学内容有机结合起来,又需要把实验中所要应用的仪器操作的基本技能教授给学生,同时也通过整个实验过程,启发和培养学生的独立思维和创造能力,塑造和发展学生的科研思想和方法,真正做到授之以渔,为学生今后在从事教学、科研、分析检测等工作方面奠定一定的基础。

2.4 实验考核体系

建立起多层次多元化的考核体系。考核是检验教学质量的重要手段,科学、合理的考核方式对于全面了解学生的学习效果、提高学生的学习主动性具有重要意义。怎样消除高分低能现象一直是教育工作者努力的方向,针对仪器分析实验复杂、难于理解的特点,更要把培养能力作为目标,注重整个实验过程,并不是只看实验结果,而是将考核工作贯穿整个实验过程,包括学生的实验预习、实验操作、实验数据处理、实验结果分析与讨论、实验态度等方面进行全面的考核评价。这样,学生的积极性会被很好地调动起来,认真学习和完成实验,学生在综合能力方面得到了普遍的提高,减少了高分低能的现象,从实际效果来看,极大的促进了具有创新精神和创新能力的高素质人才的脱颖而出。

3 结束语

仪器分析课程范文第5篇

关键词:仪器分析;网络课程;网络教学;课程建设

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0092-02

随着网络教育资源的发展和应用,网络教学成为了现代教育中非常热门而实用的教学方式。相对于传统的教学模式,网络教学不但可以促使学生的学习效率更加高效。尤其是在仪器分析课,这种理论性和实践性较强,实验分析方法较多,先进设备更新快,设备种类杂,分析内容涉及面广,而且不同的分析方法原理相对独立,连贯性不强,显得庞杂、难学的课程。网络教学发挥了巨大的优势作用,它可以通过视频、动画、等形式生动、直观地把仪器操作、分析方法等学习资源呈现在学生面前,对学生起到了很大的帮助,不容忽视。鉴于此,本文就针对仪器分析网络课程的建设研究,从以下几个方面谈谈自身的体会。

一、仪器分析课程实施网络教学的重要性

仪器分析课程涉及的内容较多,如光谱、色谱、电化学等多个领域。由于该课程具有理论知识丰富、专业实践性强的双重特点,而传统的课堂教学由于缺乏相应的实践做支撑,使得学生对仪器原理及仪器的操作分析,就谈不上消化吸收和应用到专业检测中。随着科学技术的发展,仪器分析技术日新月异,新仪器、新技术不断出现,是一门更新速度较快的学科,因此给当前仪器分析课程赋予了更多的新内容,同时给教学带来了新的挑战。毕业生从事检测分析工作时,既要求理解掌握仪器分析的理论知识,最新的仪器设备的新技术特点,还要求具备一定的实践操作技能。如果在校学习期间,学生只掌握丰富的理论知识而毫无实际操作技能,仪器分析课程也就失去了存在的意义。而网络教学的运用对于仪器分析课程无疑是至关重要的。这时我们就可以利用多媒体网络技术,通过图像、声音、影像、视频等多媒体技术直观、清晰、真实、形象地把仪器的构造、原理、使用流程、检测图谱以及结果数据分析等知识展现出来,而且可以通过动画、视频、流媒体等形式将枯燥不易理解的内容变得一目了然,激发学生学习的热情,进一步提高学生的学习效果。

二、仪器分析网络课程建设中存在的问题

1.学与用分离。仪器分析课程是一门专业基础课程,学生只有在掌握丰富理论知识的基础上具备过硬的实践操作技能,才能在以后的仪器相关工作岗位上得心应手。但是在我国以往的网络课程教学过程中,并没有将网络教学的作用真正发挥出来。学生们仅仅是将网络作为一种简单的下载工具而已,即通过网络下载一些相关的资料以及考试题型,根本不会涉及到实践操作技能,学与用完全分离。至于掌握实践技能更是一句空谈。

2.课程设计内容缺失。作为近年来新兴起来的教学模式,网络教学有其独到之处。但很多老师在网络教学的过程中很难把握教学内容的深度和广度,导致在教学组织上存在不足,课程设计内容严重缺失,致使老师通过网络教学的课程内容过于简单,理论和实践技能严重脱节,学生学不到应有的技能。鉴于此,老师只有按照课程教学大纲的要求,充分利用网络教学的优势,重新规划课程内容,才能为有效教学带来可能性。

3.课程体系及内容不完善,资源过于陈旧,网络课程缺乏与生产实际的联系,实用性不强。课程体系和内容陈旧,更新慢,缺乏对先进的生产技术和设备的敏感性,知识跟不上时代的需求,导致学生们的知识与现实脱节。网络课程中的教学内容要求表现形式多种多样,如文本、图片、视频等等,但是以往的网络课程中的教学内容表现形式相对单一,不够丰富,大部分是把课本内容照搬到网络上,以至于没有体现出网络课程教学的多样化,难以发挥网络教学资源的优势。另外,仪器分析课程要求学生掌握实践动手操作技能,即使没有足够的设备及时间供学生操作,那么在网络课程教学中就需要大量的视频、动画、流媒体等形式展示检测实践知识,便于学生通过观看生动形象的视频等形式的课件深入知识体系,方便学生学习。

三、仪器分析网络课程的设计

基于以上不足,考虑网络课程主要是学习者通过该类课程独立自主地学习,即独立性、自主性学习是这类网络课程设计者所要考虑的主要问题。从这个特性出发,以实用性、以学生自学为中心、增强学习效果为目的,设计了仪器分析网络课程,课程以教材为依据,将符标准化的多媒体资源与技术应用于网站制作中去,设计了仪器分析网络课程,主要内容有三大部分:课程管理、教学资源、教学活动。

1.课程管理包括课程介绍、教学大纲、教学日历等3大内容,其中课程介绍主要介绍本课程的性质、定位及研究领域;教学大纲包括教学目标、课程内容、教材及参考书、课程特点、考核办法等。

2.教学资源包括细化到每一章、每一节的知识点、重点、难点,以及每一章节相应的课件、授课视频、有助于学习的视频资料、思考题等其他相关内容;根据需要可以上传多种教学资源,如多媒体资源库、文献资料库、职业技能资源库等。(1)多媒体资源库:主要是与仪器分析相关类课程教学所用的多媒体素材,包括各种文本、图形图像、音频视频、动画等,重点在各类仪器的结构、原理、操作流程、检测图谱及检测数据结果处理等方面建立不同形式的资源。(2)文献资料:主要包括色谱仪、光谱仪、电化学仪器等的使用、检测方法、新技术、新设备等相关文献、相关政策与法规等。(3)职业技能资源:包括食品检验工、化学分析工等相关职业的国家职业标准、职业培训教材、培训题库、考核题库等。

3.教学活动包括答疑讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、课程作业、试题试卷库及在线测试等内容。通过答疑讨论及时与学生交流学习,实现师生的互动交流,还可以通过教学邮箱、教学笔记等方式进行交流互动。

四、仪器分析网络课程的实施及体会

仪器分析作为专业性较强的学科,实施网络教学能够对教学效率的提高起到事半功倍的效果。而如果将网络教学与课堂教学进行融合,达到的教学效果更是出乎意料。那具体如何实施呢,首先知识点的预习要通过网络课程来进行,让学生对所要讲授的内容做到心中有数,主次分明;其次通过课堂教学授课,让学生多所预习的知识进行深层次的理解和掌握;再次运用网络教学对所学知识进行总结,加深巩固,并通过在线作业进行实践练习,同时老师要对实践练习过程中学生提出的疑惑进行详细解答,直至学生完全掌握即可。实践证明,这种师生通过网络相互交流的授课方式是十分有效的。结合本人的实际教学经验,就从以下几个方面谈谈仪器分析网络课程实施中的体会。

1.仪器分析教学可分为两大教学,即网络教学和课堂教学。两者相辅相成,不可分割。学生在课堂学习的过程中,难免会有一些知识难于理解和掌握。而这些知识大部分是重点内容,不能轻易放弃,这就需要通过网络课程的学习来弥补课堂教学的不足,让学生在网络学习的过程中体会到学习的乐趣,还能不断加深学生对知识点理解的深度。

2.在网络教学的过程中,教师双重角色的定位是至关重要的。既在传统的课堂教学中扮演教的主体,学生学习道路上引导者的角色,又要在网络教学中发挥学生学习主体的作用,和学生共同学习的“学生”角色,在这一过程中,教师要关心和爱护每一位学生,对学生提出的疑难问题要耐心、认真地解答,并积极地和学生进行交流探讨,提高学生参与度,让学生体会到教师对他们的感情关注是十分深刻的,进而拉近师生之间的距离,从而增强教学的效果。

3.改革学生评价考核方式。在我国以往教学的过程中,主要是通过评价和反馈两大途径对学生进行考核。主要体现在以下几个方面,如将总成绩按照百分制来计算的话,平时课堂表现则占20%的权重,作业完成度占20%的权重,相对于平时课堂表现、作业来说,期末考试成绩则重要得多,占到60%的权重。可见成绩的重要性。而进行网络教学以后,则要根据根据网络课程学习的特点,利用网络的在线统计工具,统计学生的作业情况、在线测试情况、学习情况、讨论区的表现以及教学资源的利用情况综合给出成绩。本课程实施过程中采用的考核方式为:课堂学习占20%(主要课堂表现10%,作业完成情况10%)、网络学习占总成绩的30%(主要包括在线测试10%,在线讨论10%,教学资源学习情况10%),期末考试占50%。

五、结束语

进入新世纪以来,我国高校网络课教学的进程逐步加快,对于提升学生的学习能力以及掌握更多知识等方面起到了十分重要的作用,不容忽视。尤其是在仪器分析这样重在实践的专业性较强的科目上使用网络教学,不仅可以增强教学的趣味性,改善枯燥无味的教学环境,激发学生学习兴趣,还可以大大提高教学的效率,最终带来教学改革的真正突破。

参考文献:

[1]肖新生,袁先友.食品质量与安全专业《仪器分析》课程教学的讨论[J].湖南科技学院学报,2008,29(12):47-49.

[2]张蕾.网络教学经验初探[J].河北广播电视大学学报,2015,20(5):72-74.

[3]秦燕妮,聂建文.论高职计算机网络课程建设[J].教育与职业,2012,(9):143-145.

[4]戴明礼.关于建构网络课程评价体系的思考[J].甘肃科技,2014,30(3):55-56.

[5]王永华.高校网络课程建设中存在的问题及建议[J].软件导刊,2011,10(7):178-179.

仪器分析课程范文第6篇

关键词:食品专业;仪器分析;教学改革;探索

“仪器分析”是基于物质的组成、状态和结构特点从而探究其存在、运动规律的一门学科,也是一门理论和技术含量高、应用性强的课程[1]。近年来,分析仪器已在化工产品行业、食品科学、生命科学、环境科学、生物资源利用、农副产品检测检验等领域得到广泛应用;而作为与大家息息相关的食品安全分析与检测问题更是得到了前所未有的关注[2]。鉴于此,陕西师范大学已在食品专业本科生和研究生的课程培养体系中分别开设了“仪器分析概论”和“现代仪器分析”,即食品质量与安全、食品科学与工程、食品工程专业硕士和食品科学与工程一级硕士点所有学生都必须学习“仪器分析”类课程。经过几年的教学实践,发现学生对各种分析仪器的基本原理有了一定程度的理解、动手使用大型分析仪器的操作能力有了一定程度的提高,但离培养目标还有一定差距。

1“仪器分析”课程存在的问题

目前,就食品专业研究生而言,“仪器分析”课程在教学实践中存在的问题或难点主要有以下几方面。

1.1学生专业知识差异

学生本科阶段专业差异较大,导致研究生期间无法按统一内容体系授课。研究生在本科时的专业主要有食品质量与安全、食品科学与工程、生物工程、化学、农业机械等,不仅专业差异大,而且来自不同学校(有农业院校、理工院校、师范院校,还包括一些三本院校)其课程培养体系也有较大差异;有些专业的学生本科阶段系统学习了“仪器分析”类课程(如来自化学专业的学生),有些专业只是作为选修课简单介绍了“仪器分析”课程的部分内容,而有些专业甚至根本没有接触过仪器分析方面的知识。

1.2理论与实际差异

由于仪器设备及分析方法发展日新月异,新仪器、新技术和新方法不断开发应用,致使课程讲授内容越来越多,教材也快速更新[3]。该不该把新的仪器和方法及时增加到教学中去,成了教师上课时面临的尴尬抉择;如果增加内容势必会挤占其他计划课时、降低教学效果;如果不增加新仪器设备和新方法方面的内容,待学生毕业走上工作岗位时,他们将会发现自己大学期间所学的知识已经有部分落伍或淘汰了,从而一定程度上背离了培养目标。

1.3课程与教学差异

就“仪器分析”课程内容来说,各种仪器设备及分析方法具有相对独立的原理和理论基础,即各章内容之间联系较少,因而课程显得庞杂,不够系统。同时,分析仪器理论涉及知识面广(含物理学、化学、生物化学、高等数学和计算机科学等);学生在学习过程中普遍感觉课程内容抽象、难于理解和掌握。更重要的是面对抽象的新仪器和新方法介绍,学生学习兴趣更是不高、教学效果也不佳,学生动手和应用能力并不能真正得到有效提升。

1.4实践差异

学生人数多(一般每个专业70人左右,就研究生而言也有50人左右)、仪器数量少(实验平台上大部分仪器都只有1台,甚至食品行业最常用的液相色谱、气相色谱也仅有1台),导致该课程的实验内容部分无法确保每人都有接触或真正实际操作仪器的机会,降低了授课效果。以上问题是在教学实践中遇到的棘手问题,这也为“仪器分析”的教学带来一定困难。因此,如何做好食品专业“仪器分析”类课程的教学改革、有效培养学生的创新能力和动手实践能力、提高学生的综合素质,成为当前该课程教学的一项重要而迫切任务。

2“仪器分析”教学改革与实践

结合近年来的教学实践和学院实际情况在以下方面进行了改革。

2.1改革教学内容、优化课程体系、突破教学难点

目前,虽然市面上有很多仪器分析方面的教材,但还没有食品专业专用的仪器分析类教材。因此,在实施教学前根据食品专业特点和学生的知识结构现状选择合适的教材,并且对教材内容进行适当取舍,节选出与专业密切相关的基本理论、基本方法、基本实验技术作为重点教学和实验内容,从而进行重点讲解。而对于一些较新的仪器设备及方法,则与各大仪器公司合作,邀请其工程师到学校以专题讲座形式授课,从而更生动、形象简化学生课堂学习的难度。同时,为了增加教师课堂讲解的知识性和趣味性,上课时将教师在实际研究过程中最常用的仪器及所获得到的结果、经验教训融入课堂教育中。这也是本课程教改创新的思路之一,尤其对研究生教育至关重要。从当前效果来说,还是令人满意的。

2.2改革教学方法、运用科技手段、提高教学效果

鉴于现代仪器分析内容繁多、原理抽象、仪器结构复杂,传统的教学手段缺乏具体深入的体验、感受认识;同时,其承载信息的种类和能力都十分有限,满足不了现代教学的需要。因此,在课程教学实践中充分运用了陕西师范大学在多媒体教学技术和网络资源方面的优势开展虚拟实验教学,把分析仪器的结构图、各部件内部结构、检测原理、检测步骤等制作成可视化图片和动画,既提高学生的学习兴趣,又可以让学生高效率地学到知识。同时,还充分利用已报废的陈旧仪器设备对其拆解和组装演示进行解剖式教学,以提高学生对各种仪器的认知感。

2.3改革实验教学方式、针对性设计实验、提高实验效果

食品专业“仪器分析”课程由理论教学课和实验2部分组成,而实验是实践中非常重要的环节,也是当前比较薄弱的环节。一是仪器设备资源不足,有些大型仪器设备价格昂贵、维护费用高,为防止学生损坏仪器,对学生开设的仪器分析实验多为教师演示、学生观看的走过场模式;二是实验内容针对性不强,有些可能与部分专业研究生(多为食品工程硕士)的论文研究方向相关性不强,而且其中验证性实验偏多,导致内容较滞后,学生积极性不高。为解决这些问题,我们在实践中的做法是在开设实验前由学院负责仪器设备的教师提供大型分析仪器设备清单,并由研究生、本科生结合自己以后的研究方向或其所在实验室使用频率较高的大型仪器进行选择,然后带着问题进入实验室,这样在一定程度上就可以避开同时围着一台仪器,无目地随意观看的局面,调动了学生的积极性,从而确保了开设实验的针对性和有效性。这也是本课程改革的创新思路之二。

2.4改革考核方式、理论与实验并重、注重实际应用

食品专业“仪器分析”课程考核过去常采用理论考试,实验课基本不作考核,往往导致学生旷课或忽视实验课的重要性。为此,教师将“仪器分析”的考核分为理论考核和实践考核,将实验课和理论课摆到同等重要位置,而且理论课不再以写论文的形式考核,从而提高学生对实验课重要性的认识以及实际动手操作能力,达到课程培养目标。

3结语

经过以上对该课程在教学内容、方式和考核方面的改革与实践探索,初步取得了一定成效。但在实践中也遇到了一些新的问题,这也是下一步将要改革和探索的内容。

作者:张清安 单位:陕西师范大学

参考文献:

[1]张晓莉,张清安,申远.校企合作培养食品工程硕士的实践与探索[J].安徽农业科学,2015(20):387-388.

[2]牛春艳,张传军,李延辉.食品专业仪器分析课程教学改革探讨[J].辽宁化工,2009(12):927-929.

仪器分析课程范文第7篇

关键词:仪器分析;苯甲酸;红外光谱;教学与实践

中图分类号:G642.0 文献标识码:A?摇 文章编号:1674-9324(2012)03-0233-02

随着对生物产制品及食品质量与安全日益重视,《仪器分析》是当下多数生命科学学院相对重视的课程,作为实验性的课程,实验教学是其重要的组成部分,实验教学对于促进理论知识的理解运用,保证整体教学水平起着重要的作用。[1]以本校生命科学学院专业组成为例,含生物工程、生物技术、食品质量与安全和药学四专业,《仪器分析》均是重要的专业基础平台课,而鉴于本校与质量技术监督部门和出入境检验检疫局等相关部门有着非常密切的联系,在如何向有关部门输送和培养专业技能人才的问题上,有关人士一致认为《仪器分析》课程应该作为重点改革和实践的课程,本文就以苯甲酸的红外光谱实验为例,浅谈一下本院关于《仪器分析》课程的实践改革。

一、实验设计与内容

红外光谱实验是属于《仪器分析》课程中“吸收光谱”的教学内容,与“吸收光谱”法-紫外可见吸收光谱不同,后者广泛应用在其它课程如《有机化学》《食品检测技术》等,本文不再赘述。红外光谱分析是有机化合物结构定性的重要工具之一,该实验课程的设计主要包括理论课程准备、实验前期准备、实验进行及实验后的数据整理等四个方面。①理论课程的准备。红外光谱在课程中的位置是在紫外光谱之后,通过介绍其与紫外光谱的区别和联系,让同学们知道二者的异同点,由于要为实验环节做准备,故在理论课程中除了进行红外光谱基础知识的介绍,更重要的对红外光谱中重要的基频吸收峰进行详细的归属和解析,并要和相应的有机化合物进行反复的讲解,如苯甲酸中重要的基频吸收峰有羰基(C=O,νs1700cm-1附近强蜂)、羟基(O-H,νs3300cm-1附近强峰)、苯环的碳碳双键(C=C,s1400-1600cm-1附近2-4个中强吸收峰)以及指纹区的苯环单取代峰(vs700cm-1附近两个中等强度吸收峰)。②实验前期准备。掌握理论知识以后,将集中给学生观看红外光谱的仪器操作视频,重点给学生讲述实验过程中的知识点和要点,如苯甲酸的红外光谱是基于固体样品的分析,故包括固体样品研磨所需的器具-玛瑙研钵;固体压片所需的仪器-压片机以相应的压模;最后介绍红外光谱仪的结构和大致的操作步骤。在该环节中不仅要在课堂上给同学们做逐一讲解,还要求他们在课下利用“网络课程平台”中的视频资源,反复观看和熟悉,为进入实验室实际操作提供必要的准备。③实验进行。红外光谱仪属于价值较为昂贵的仪器之一,本实验采用的日本原装进口岛津IR-Prestige-21型傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR),整机价格达到近20万元人民币,而压片机也高达2万余元。所以在实验进行前要给学生普及安全知识,一定要珍惜仪器资源,特别是价值不菲的进口大型分析仪器更是如此。本环节主要包括两个步骤:第一步压片环节。教师将利用玛瑙研钵、压片机等设备现场示范苯甲酸的压片,并逐一讲解压片时注意的事项。示范完毕后,让学生以3人为一小组进行逐一压片,全部完成后,按照次序依次进行FT-IR样品扫描。第二步扫描环节。首先介绍FT-IR仪器的基本结构和操作方法,然后对压制的片子进行扫描,并对扫描得到的IR图谱与标准图谱库进行搜索和比对,并记录得分。④实验后的数据整理。将实验获得的苯甲酸红外光谱图整理后进行“网络课程”的上传和展示,并完成书面形式的实验报告以便归档。报告整理包括图谱的重要吸收峰归属和得分情况,教师将根据红外图谱吸收峰的明晰程度及得分情况进行分级,并选取结果良好的小组进行讨论和分析,以对红外光谱理论和实践能够得到更好的联系。

二、实验效果与反响

《仪器分析》与其它课程不同,依托的是价值昂贵的大型分析仪器,多年以来,大型分析仪器的实验教学大都采用“演示法”,教师提前做好实验设计和实验准备工作,从实验原理、步骤到注意事项、甚至实验结果都面面俱到地讲解。[2]因为内容量太大,基础知识难懂,且学生预习不认真或不预习,上课积极性较差,很难记住教师“苦口婆心”讲的内容,所以部分学生不可能在头脑里形成完整的分析流程和实验思路,未能收到令人满意的教学效果。而在利用压片法绘制苯甲酸的红外光谱实验课程中,根据实验的特点,利用理论课、实验课前、课中和课后等多方面的交叉实践,指引学生将红外吸收光谱的理论知识体系熟练地应用在实验过程和结果的分析报告中,此外,利用网络课程平台,积极地与学生互动,调动学生的学习热情,取得较好的效果,这是由于一方面学生有机会亲自动手操作红外样品制备中的压片机和傅立叶变换红外光谱仪,所以同学们几乎个个都热情高涨。另一方面同学们用亲手压的苯甲酸薄片,扫描得出相应的图谱,再根据图谱情况判断压制的片子是否最佳。整个过程都由学生独立完成,既培养动手操作能力,也培养了独立思考和信息处理的能力。

利用压片法扫描苯甲酸的红外吸收光谱图是本学院《仪器分析》实验课程中实践性和特征性最强的一次代表性的实验课程,并作为我院“食品与质量安全教育部示范中心”网络课程展示的甄选课程,虽取得了一定的优良效果,但还是有不足之处:①红外光谱样品的制备包括多种手段,除了压片法外还有液膜法、薄膜法等,由于时间和空间有限,不能集中设计实验环节;②亦作为整个《仪器分析》课程的薄弱环节,相应的大型仪器分析设备和实验室教师太少,远不能满足日益增长的本科生数量对本课程的教学要求。总之,《仪器分析》作为实践性非常强的一门专业平台基础课,对于提高学生的理论联系实际的能力、动手能力均有重要的促进作用,相比较枯燥的理论知识而言,如何科学和合理设计实验教学的内容和流程,将对提高这门课程的易懂性和学生的学习兴趣起到至关重要的作用。苯甲酸的红外光谱实验利用苯甲酸这一物质结构简单、容易辨析、重复性好的特点,是使学生熟练掌握固体样品的红外光谱样品制备方法的良好对象,本课程也着重发挥了“网络课程”的优势,上传数据不仅使实验结果得到非常好的反馈,也提高了学生们主动学习的积极性和创造力,对于缓解目前《仪器分析》课程中大型分析仪器匮乏以及师资资源的不足亦有着重要的支持作用。在培养面向21世纪人才的过程中,不仅要培养学生系统的理论基础和实验技能,更重要的是培养学生分析问题、解决问题的能力、创新精神、求职欲望和团队合作精神。[3]应当引导学生从学科交叉中得到创新的启发,学习从庞杂的知识体系中提炼出最有价值信息的能力,使他们能从不同的仪器分析方法中归纳出共性和个性,学会举一反三、触类旁通。

参考文献:

[1]杜彬,林小虎,任学军,等.《仪器分析》实验教学的探索与实践[J].食品工程,2007,(1):12-14.

[2]罗朝晖,陈旭,欧贤红.大型分析仪器开放式实验教学的探索[J].广西医科大学学报,2007,(S1):156-157.

仪器分析课程范文第8篇

关键词:仪器分析;精品课程;培养模式;教学资源

“仪器分析”课程是我校为国家理科基地开设的主干基础课之一,是化学、应用化学等专业的一门必修专业基础课。自1980年教育部将仪器分析首先列入综合性大学化学专业的必修基础课以来,我校从1982年起开始为79级本科生开课。多年来仪器分析课程组认真规划,深化教学改革,初步形成了具有自己特色的教学体系。该课程1999年被教育部批准列入“国家理科基地名牌课程创建项目”,2006年被教育部评为国家精品课程。

一、实施系列改革,提高课程质量

为了不断提高人才培养质量,针对培养目标和培养模式,围绕课程体系、教学内容、教学方法和教学手段等方面,对“仪器分析”课程进行了系列改革。

1.教学队伍建设

实行课程负责人制,注重课程负责人在实际教学工作中的引领和骨干教师的传帮带作用,保证青年教师培养工作严谨规范。秉承“以人为本,教学第一,治学严谨,求实创新”的教学传统,促进教学团队结构的完善和水平的提高。课程组现具有年龄、职称、学位合理的教学梯队,形成了一支朝气蓬勃奋发向上的教学科研创新群体。

2.课程体系和教学内容改革

按照化学学科对人才培养的要求,构建以一级学科架构的“平台(公共基础和学科基础)+模块(专业交叉、专业实验和实践教学)+课程群(素质教育、学科前沿和专业方向)”的课程体系,体现了“宽口径、大专业”的通才教育模式,为人才专业知识掌握、专业特长培养和个性发展创造条件。

郑州大学是我国第一所省部共建高校,也是河南省唯一的“211工程”重点建设大学。我校的化学专业也是国家理科基础科学研究和教学人才培养(化学)基地、部级特色专业建设点。化学专业按照“理科基础科学研究和教学人才培养基地”的教育模式,培养少而精、高层次的科学研究与教学人才。实行单独编班、单独上课、动态管理的滚动竞争机制,进行重点倾斜和培养,在推荐免试研究生、提前进入硕士研究生阶段学习方面,享有优惠待遇。应用化学专业则注重培养基础扎实,知识面宽,具有系统的化学基础理论知识,良好的试验、开发研究、工艺设计技能,优良的科学素养和科技、生产管理才能的复合型人才。

根据建立的“平台+模块+课程群”的课程体系,课程按层次化教学体系实施。仪器分析面对化学类专业不同类型的班(拔尖创新人才实验班、理科基地班、应化班和六年制本硕连读班)分别授课;同时,对于非化学类专业,制订单独的教学计划,开设分析化学课程(含化学分析与仪器分析)。

从2008级本科生开始,选拔组建拔尖创新人才实验班,单独编班开课。自2011年开展仪器分析课程的双语教学试点,启用被国际著名学府普遍采用的教材作为基本教材,结合使用自编的教材,使学生受教育的层次得到更大的提高。课程采用全英文课件授课,教学语言根据课程难易和学生理解程度中英文并行。实验班同学具有良好的基础知识和学习热情,双语教学的开展为发掘他们的学习潜能提供了较好的发展渠道。2011年又新增开设学科前沿课程群的“今日化学III”(物理化学和分析化学学科方向内容),讲授学科及课程的发展状况,确保教学内容的前沿性。

3.教学方法和手段

教学方法的改进根据课程的总体要求体现在如下几个环节:讲课、习题及讨论课、专题报告、作业、课程论文和检测等。在教学方法和手段上相互呼应,多种形式与多种手段配合使用。

分别按照化学类及近化学类基本教学内容,讲课时在突出基础的同时,对每一种仪器分析方法的建立和演变过程予以介绍,把仪器分析研究领域的最新研究成果和发展动向引入授课内容,适当反映现代进展水平;并注意时时传输学习方法。

要求学生撰写课程论文,在学生熟练掌握基本理论知识的基础上,通过查阅相关资料,就自己感兴趣的问题给出专题研究结果。通过撰写课程论文,使学生归纳了知识,总结了概念,学到了思维的方式,提高了学习能力和独立获取知识的能力,为将来的毕业论文创作做好准备,为以后撰写科研论文打好基础。对于撰写课程论文这一教学改革尝试,多年来坚持至今。同学们在论文写作过程中充分发挥自己的主观能动性,出现了一批具有一定创新观点的论文。

安排课堂讨论,学生根据仪器分析所学内容,结合相关课程知识进行准备,以组为单位推选代表在课堂上发言,教师进行针对性讲评。通过课堂讨论,激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,这种方式既锻炼了学生的语言组织能力和表达能力,同时增强了对教学内容的理解,也加强了师生之间的交流。

建立了考核成绩综合评价办法,各项考核要求均占有一定的成绩比例。采取将笔试成绩作为一部分,与作业、课程论文、习题讨论等成绩相加,计为课程的总成绩。总的思路是增大平时学习成绩评价的比重,将考试尤其是期终考试的要求与平时的学习过程结合起来。该项教学成果通过省教育厅鉴定,获得河南省教育科学管理研究优秀成果一等奖,并加以推广。

4.多媒体课件资源库建设和课程网站建设与维护

根据课程特点开发和应用高质量的多媒体教学辅助课件,建设了网络课件资源库。将课程内容采用模块化的组织方法,以章节为基本单元,以知识点教学单元为单位,根据具体的知识要求以及重点、难点,采用文本、声音、图像、动画等多种形式表现,提供多层次的学习内容。媒体素材的建立在使用中经过不断测试、修订。CAI网络版课件可在标准浏览器中运行。

同时,我们还建设了“仪器分析教学网站”,学生可利用教学网站,进行课程的预习和复习,并且还可进行在线自我检测,及时理解和掌握在课堂上所学内容。根据需要在教学中合理使用多媒体辅助教学软件,满足课程的教学需要,在教学中发挥了作用。

5.教学研究

将教学内容改革、教学方法和手段创新、教材建设、队伍建设、课件资源库建设,作为一个综合系统工程,实现课程体系的整体优化。

事实上,精品课程建设本身就是一项重要的研究课题。在仪器分析课程教学和课程建设的基础上,将教学研究与教学实践相结合,长期坚持进行教育教学研究工作。课程负责人参加的由高等学校化学教学研究中心组织的“多功能综合性高等化学试题库的研制和应用”,获部级教学成果二等奖。由课程负责人参与承担的河南省高等教育教学改革研究重点项目“化学类专业创新人才培养模式的研究与实践”,获郑州大学教学成果特等奖和河南省教学成果一等奖。近年来,课程组还发表了近20篇教学研究论文。

6.理论教学与实践教学并重

仪器分析理论课与实验课各自独立开课,又相互紧密配合。利用构建的适应理、工、医等各专业的化学教学大平台,开设综合性、创新性和研究性实验。设立了加强基础、循序渐进、突出重点、全面提高的目标。

仪器分析实验分为基础、提高和设计三个层次。开始的基础实验以基本内容为主,逐步扩大范围和难度,设计实验由学生独立查找资料、设计方案、选择仪器来完成。

7.实行本科教学导师制

课程组教师积极参加国家理科(化学)基地建设项目的实施,通过国家基金委人才培养基金“科研训练及科研能力提高项目”和“人才培养支撑条件建设项目”,改善人才培养环境。

实行本科教学导师制,课程主讲教师同时任基地班导师。结合课程教学,让学生提前进入导师实验室。广泛吸收本科生参加项目训练,开展“师-研-本”互动式科研训练模式。鼓励学生个性发展。使学生了解科学研究前沿,开阔了视野,提高了学生的动手和创新思维能力。近年来,课程组指导化学系本科生参与公开30余篇。

二、课程建设中有关问题及思考

课程建设的重点是内涵建设,最终目标是打造优质教学资源,全面提高本科教学质量,真正使学习者受益。

在开展课程建设的过程中,要注意处理好传统与特色、规范与创新、内容与方法、基础与专业、教学与科研、点与面的关系,切实认识到“质量工程”和精品课程建设对于提高人才培养质量的重要作用。根据自身定位与特色,合理规划,做好长期建设的准备,树立精品课程资源建设可持续发展的观念。

1.探索具有自身特点的人才培养模式

分别按照“研究型”和“应用型”的人才培养思路,进行因材施教。既要培养少而精高层次的化学“研究型”人才,又要根据经济建设尤其是中原经济区建设和社会发展需要,培养知识面宽、适应能力强的“应用型”人才。

针对课程内容及课程体系改革,综合协调分析化学学科建设与课程建设、本科生教学与研究生教学、教学与科研的关系。按照新的人才培养模式组织教学,要更加细致地修订教学内容,逐步优化。处理好理科基地班、拔尖创新人才实验班、本硕连读班和应化班的关系,确定不同的培养重点,确立切实合理的人才培养目标,进一步探索具有特点的人才培养模式。

例如本硕连读班的培养在一定程度上受基地班推免的影响,据此,一方面增设“本硕班”奖学金;另一方面,使其可自由选择到基地班或双语班上课,激励学生自主学习、努力成才。不过,由于涉及本科生与研究生的培养衔接问题,仍待进一步整合。

2012年年末,举行了郑州大学与中国科学院合作共建“卢嘉锡化学菁英班”签约揭牌仪式。这是贯彻落实教育部、中科院“科教结合协同育人行动计划”精神,提升我校人才培养质量的重要举措。“卢嘉锡化学菁英班”的设立,对于探索院、校联合培养人才的新模式,提高高等教育人才培养质量,带动高等学校与科研院所在教育和科研工作方面的相互配合、相互支持、共同发展,会起到积极作用。这同样也是需要认真研究和解决的新课题。

2.仪器分析计算机辅助教学(CAI)课件的研制和应用

计算机辅助教学(CAI)是在20世纪90年代多媒体技术兴起后迅速发展起来的。多媒体课件的开发、研制以及在网络教学平台上的应用,为教学方法和手段的改革开辟了重要的途径。但是,课件开发是一个系统工程,课件资源库建设、实施和维护,需要投入很大的时间和精力。这是一种对教学内容再创造的过程。既需要扎实的专业基础、丰富的教学经验,又需要具有较好的计算机技术,更需要付出艰辛的劳动。要进一步对网站内容、形式补充完善,为广大师生在获取网络资源的同时提供更加全面的帮助。

3.加大实验教学改革力度

要创建“一体化、多层次、开放式”的实验教学模式,更新实验教学内容,改革教学组织形式,加大设计性和综合性实验项目的比例。

同时,必须注重科学研究对人才培养的促进作用,适时将科研成果转化为实验教学项目。

4.依托专业建设平台

“当代分析化学是一个丰富多彩、内容繁多的知识宝库”。作为专业的基础知识支撑,仪器分析、化学分析的理论和技术为分析化学学科的人才培养打下基础,也为相关学科提供了学科发展的重要保障。我们要充分利用现有的国家理科基础科学研究和教学人才培养基地、国家精品课程、部级教学团队、部级高等学校特色专业及部级化学实验教学示范中心等平台,结合化学博士后流动站、化学博士点,部级重点(培育)学科(有机化学)和河南省重点学科(分析化学)建设,培养和造就基础扎实、知识面宽、能力强、综合素质高、勇于参与国内国际竞争的优秀基础科学研究与教学后备人才。

参考文献:

[1] 石杰. 仪器分析(第二版)[M]. 郑州:郑州大学出版社,2003.

[2] 叶能胜,张孝勇,谷学新. 浅析国内外仪器分析教材的选用[A]//第十届全国大学化学教学研讨会论文集[C]. 2009:251-253.

[3] Skoog D A, Holler F J, Crouch S R. Principles of Instrumental Analysis(6th edition) [M]. USA: Brooks Cole, 2007.

[4] Skoog D A, West D M, James Holler F, et al. Fundamentals of Analytical Chemistry (8th edition) [M]. USA: Brooks Cole, 2003.

仪器分析课程范文第9篇

关键词:仪器分析;双语教学;环境专业

国家发展高等教育的一项重要方针就是培养具有专业外语知识和专业外语能力的复合型人才,因此,很多高校先后在不同学科领域进行了双语教学探索与尝试。在高等教育中实行双语教学成为一项重要的教育改革措施。我院于2011年尝试对环境类专业优创班学生实行仪器分析课程的双语教学,针对我校学生的英语水平,主要采用中英对照课件、以中文教学为主的方式进行。本文就仪器分析课程双语教学的探索和实践进行思考和总结。

一、教材及教学内容的选取

仪器分析是一门应用性很强的学科,且处在不断发展之中。仪器分析方法的种类繁多,而教学学时有限,因此,必须选取合适的教材及教学内容。另外,在选取教材的过程中一定要根据我国的国情选取合适的教材。众所周知,现代分析仪器的设备都比较昂贵,从几万到上百万,考虑到我国的综合国情,大型、贵重的仪器目前的使用非常有限,中小型仪器的使用相对普遍。因此,我院的教学重点是光谱法、电化学分析法和色谱法这三种仪器分析方法。根据学时安排,目前广泛应用紫外可见分光光度法、红外光谱法、原子吸收光谱法、电位分析法、气相色谱和高效液相色谱法作为我院的教学内容。由于我校属于二本普通院校,学生英语水平普遍不高,所以并没有采用原版教材。北京大学出版社出版、叶宪曾主编的《仪器分析教程》已被国内多所大学采用为教材。该教材充分考虑了仪器分析课程的应用性和发展性,相对而言比较适合我校环境类专业学生使用,并一直是我校仪器分析课程的教材。

二、双语教师队伍的培养

在高等教育面向二十一世纪的改革中,素质培养和能力培养受到了空前的重视。对非英语专业的学生而言,英语水平不仅是文化素质的重要组成部分,也是能力的补充和延伸。在此背景下,开设双语教学、拓展专业外语的实际应用成为许多高校的教学改革方向。双语教学对教师的专业知识背景、英语水平都有较高的要求,它要求教师在教学时要使用双语向学生传授知识,这对教师来说是一种新的挑战。我校一直非常重视双语教学的开设和双语教师的培养。辽宁省教育厅先后安排东北大学和大连理工大学举办双语教学培训班,我校积极安排双语教学教师的进修。

三、双语教学的定位与开展

二本院校培养的是具有扎实的专业课基础与较高操作技能的应用型人才。对于环境专业的学生而言,其必须看得懂现代分析仪器操作说明,能够独立进行产品中有毒有害物质的检测,_展环境质量的监测,从而更好地为地方经济建设服务。因此,高校应在课堂中引入专门性英语,实施双语教学。由于我院优创班学生比普通班学生英语基础好、学风好,学生学习主动性较高,我院率先在优创班开展仪器分析的双语教学。但毕竟我校是二本院校,在学生层次上还是有别于一本院校和重点院校的,因此在双语教学中不能盲目追逐过高的目标,要将双语教学落到实处,准确定位,保证既定目标的实现。在仪器分析课程双语教学中,教师应根据学生的学习实际情况,灵活有效地选择教学模式,使教学效果最大化。

四、教学手段和方式

第一,教学中以多媒体教学为主,板书教学为辅。仪器设备原理、结构及操作方法宜用多媒体课件展示,这样不仅直观、清晰,而且节约时间;教学中需要学生重点掌握的知识点,应通过板书讲解进行强化。课件中重要的知识点全部采用中英对照的方式,要求学生掌握重要知识点的英文表达。第二,提前给学生课件,让其进行预习,课后要求学生复习,每次讲新内容之前再带领学生复习一遍上次课程的重点内容,尤其是重要的英语表达式。第三,实验课程要求学生在做实验之前弄清楚所使用的仪器设备和主要化学试剂的英文表达,之后以提问的方式考核学生的准备情况,作为实验成绩的一个考核点,有效地督促学生主动掌握双语知识。第四,考核方法:平时(作业)成绩占20%,期末考试成绩占80%。作业有中文也有英文,考卷是以中文命题。这种考核方式一方面可以减轻学生对双语教学的抵触;另一方面,可以提高学生的主观能动性。

从目前进行的仪器分析课程的双语教学实践来看,开展实施双语教学已经初见成果,但是仍然还存在一些问题有待解决。提高双语教学质量并非一日之功,而是一个循序渐进的过程,相信通过师生的共同努力,双语教学将更好地开展和实施,教学质量也会得到更大的提高。

参考文献:

[1]吴秀红,蒋伏广,顾云兰,等.仪器分析课程教学改革探索[J].高等理科教育,2011(6):156-158.

仪器分析课程范文第10篇

改革的第一个举措就是修订教学内容,重点突出两个环节的教学,一是大型仪器的引入,二是狠抓实验教学的“两头”。

1.1大型仪器的引入近年来,越来越多的学生反映在就业面试中经常会被询问到在校期间对各种分析仪器尤其是大型分析仪器了解、掌握和应用的情况。原因在于,大型仪器代表着先进的测试技术,它和学科前沿知识、高水平的研究成果密切相关,能否操作大型仪器是体现理工科学生科研素质及创新能力的一个重要标志。因此,在内容设置上,我们把大型仪器的教学作为内容改革的一个重点,课程中除了保留红外、紫外、荧光等相关实验外,还引入了全自动顶空-固相微萃取(SPME)-气相色谱仪、液相色谱-质谱联用仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪等大型仪器的教学内容,这种引入不是“纸上谈兵”式的理论讲解,而是真真实实让学生去做,去动手操作。围绕这些仪器专门开发了一系列实验项目,比如“全自动顶空气相色谱法建立木材指纹图谱”、“无机盐晶体及水溶液的拉曼光谱检测”、“固相微萃取-气相色谱法分析苯系物”、“液相色谱-质谱法分析邻苯二甲酸酯类物质”等。通过实验教学,学生熟悉了大型仪器的操作技术,对大型仪器的分析方法有了更为深刻的认识,这为其进行后续课程的学习、参与科技创新活动及完成本科毕业论文打下良好基础。

1.2抓实验教学的“两头”仪器分析实验的特点是以仪器操作为主,自动化程度高,尤其是大型仪器,往往是傻瓜式的,只要预先设置好测定参数,放入样品(有些还是教师做的),学生就无所事事,坐等结果了。针对这一情况,我们把教学的重点落在了实验的“两头”,一是样品的前处理;二是实验结果的数据分析。以“全自动顶空气相色谱法建立木材指纹图谱”实验为例[9],我们在教学中有意识地增加了室内空气采样、固相萃取、固相微萃取等动手环节,让学生自己进行气体样品的采集,及复杂样品中待测物的萃取富集等预处理操作,通过结果对比,学生发现样品预处理的好坏对检测结果的准确性、灵敏度和重现性有非常大的影响[10-11],因而对完整的样品分析过程有了更为切身的体会。在数据处理环节,教学中除了要求学生掌握一些与仪器配套的数据处理软件外,还指导学生利用化学计量学的知识对复杂图谱进行解析。比如在木材指纹图谱实验中要求学生首先利用Excel对待测树皮与标准样品的谱图数据进行相关性比对,然后再采用主成分分析(PrincipleComponentAnalysis,PCA)投影法对树皮进行模式识别与分类。再比如“紫外光谱法在线测量连串反应动力学过程”实验,先通过残差优化-减秩法对化学反应动力学谱和吸收光谱数据进行分析,计算各反应的速率常数,然后再利用最小二乘法回归解出包括中间体在内的各组分的吸收光谱。数据处理涉及到仪器分析、线性代数、数理统计、计算机应用等诸多领域的知识,通过这一环节的教学,学生的知识面得以拓展,知识的综合运用能力得到提高。

2教学方式的改革

大型仪器的教学是“仪器分析实验”课程教学的重点和难点,有两个地方非常关键,一是要让学生真正了解并掌握大型仪器的工作原理;二是要提供足够的机会让学生上机实习,熟悉仪器的操作技术。为了达到上述目的,我们对教学方式进行了改革,采用开放实验开展大型仪器的教学,具体开放形式有以下三种。

2.1仪器开放课内学时有限,为了使学生获得更多的动手机会,将课程中涉及的光谱、色谱等大型仪器在课外对学生开放,考虑到这类仪器通常承担有繁重的科研任务,开放的时间一般安排在周末(每周保证一个整天)。学生通过实验中心的网络预约系统进行仪器预定,获得批准后,学生2~3人一组,在给定时间内进入实验室,完成规定内容或自选内容的实验操作。期间,教师(或研究生助教)给予必要的指导。通过仪器开放,学生有了更多的机会接触仪器、使用仪器。一个学期下来,班上有不少学生可以独立操作HPLC、红外、紫外、GC-MS等大型仪器,部分学生技术熟练,甚至还获得了某个大型仪器的操作上岗证。

2.2内容开放除了教材规定的实验内容外,还鼓励学生根据实验室条件和自身兴趣,自主设计实验。比如学生做完“全自动顶空气相色谱法建立木材指纹图谱”实验后,依据顶空气相色谱仪能够检测挥发性成分的原理,选定花露水、修正液、黄酒、水果、茶叶等为研究对象,自行设计实验方案,待教师审核批准后,利用仪器开放日,对这些样品进行检测,得到了很多有趣的结果;再比如学生通过“无机盐晶体及水溶液的拉曼光谱检测”实验,熟悉了拉曼光谱的测定原理,随后收集了各式各样的翡翠、玉石、首饰等样品进行检测,通过和标准物拉曼光谱图的对比,以鉴别这些物质的真伪和品质。由于开放实验涉及大型仪器,其内容又贴近生活实际,趣味性强,学生的参与热情非常高。

2.3网络开放在仪器开放、实验内容开放的基础上,我们还在化学实验中心网站交流平台上开设专栏,用于仪器分析方面的拓展性教学。任课教师担任栏目的版主,引导学生就实验过程中碰到的问题进行探讨。讨论的问题由浅入深,从最初的样品准备、参数设置、条件优化、数据传送等,逐步过渡到仪器故障处理、原理解释、拓展应用及新实验设计等。由于网络论坛不受时间、空间的限制,这种开放式的交流方式深受学生欢迎。教师将学生提出的问题归纳总结,在下一轮次的实验教学中进行针对性训练,通过“实验—交流—实验”的不断重复,学生的理论基础得到提高,操作技术也日渐娴熟。

3完善考核方式

在课程考核方式上,打破了原先“唯实验报告论”的传统模式,将开放实验纳入考核内容,建立多元化的考核机制。具体而言,我们将学生的课程成绩分为4个部分,即平时成绩(30%)、实验报告(30%)、开放实验(30%)和笔试成绩(10%)。平时成绩主要考查学生预习报告、课堂提问、动手操作等情况;实验报告主要考查学生的实验记录、报告规范性及数据处理与分析、问题讨论等完成情况;开放实验侧重学生综合素质的考核。课程结束前,组织开放实验答辩会,要求学生以小组形式采用PPT进行答辩汇报,教师和学生代表担任评委,从课题设计、仪器操作水平、实验结果、PPT讲稿制作、演讲效果等方面对学生的表现进行综合评分;笔试着重考查学生对仪器分析相关理论的掌握情况,包括实验原理、操作要点、注意事项等。实践证明:改进后的考核方式更加客观、公平、全面地反映了学生的学习状况,符合“以人为本”的现代教学理念。

4教学效果分析

从教学内容、教学方式和考核机制等方面对仪器分析实验课程实施综合性改革,经数年实践,在以下几个方面获得了良好的教学效果。(1)改变了“仪器分析实验”课程的传统教学模式。以大型仪器的教学为突破点,开发出了一批有特色实验项目,比如围绕紫外-可见漫反射仪就先后开发了定性实验“紫外-可见漫反射光谱法比较手的黑白”、“各种纸张的颜色与漫反射的强度比较”,及定量实验“紫外-可见漫反射光谱法检测颜色的CMYK参数”等,这些实验充实了课程的教学内容,使得大型仪器的教学从原先的“教师演示性”教学转变为以学生为主体的“自主实验”模式。(2)培养学生自主性学习能力。通过课程的开放实验教学,学生的自主意识得到加强。以蔡劼凯等学生为例,该小组3名学生在实验室开放时段重点学习了大型仪器液质联用仪,然后就利用Solid-works和AdobeFlash软件自行制作了一个模拟离子阱液质联用仪原理和分析蛋白质过程的学习动画。今年10月,3位学生携此项目到北京参加了第一届“卓越联盟杯”创新实验大赛,经现场答辩和演示,该项目获得比赛的二等奖。(3)激发学生的科研兴趣。在了解和熟悉了大型仪器的测试手段、表征方法后,不少学生希望寻找一些目标和靶子来一试身手,由此对科研产生了兴趣并逐步融入到科研当中。比如,顾丽凤等学生做完“拉曼光谱法定性研究翡翠实验”后产生联想,能否在此基础上实现翡翠成分的定量检测呢?通过查阅文献及向教师请教,学生将XPS和拉曼光谱结合起来,采用拉曼位移法,最终实现了各种翡翠的定量检测及模式识别,并撰写了论文[12]。

5结语

我们对仪器分析实验教学中存在的问题,做了一系列有益的尝试和探索,并初步建立了一套以学生为主体,开放、创新的仪器分析实验的教学模式。通过本实验课程的学习,学生掌握了各种仪器包括最新的大型仪器的原理和操作,特别是通过开展开放实验,学生接触了选题、查阅文献、设计实验方案、开展实验、处理数据、交流汇报等完整的科研过程,大大提高了学生的学习自主性和综合素质。当然,仪器分析实验教学的改革不应该仅限于此,我们将在改革过程中针对出现的新问题进行进一步的完善和修正,为提高学生的综合素质提供一个更好的实验教学平台。在课程改革的实施过程中我们也碰到了不少问题,例如怎样协调大型仪器用于科研和教学的关系?开放实验教学中仪器设备如何管理?怎样同步更新实验教材?这些都是我们在后续工作中必须考虑并加以解决的问题。

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