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[摘要]本文根据《仪器分析》课程的特点、高职学生的基础和国家对高职高专学生的培养目标,对现有《仪器分析》的教学内容、教学方法和手段、实验课及考核方式进行分析,并提出对课程教学改革的几点思考。
[关键词]仪器分析 教学改革 思考
仪器分析是指借用精密仪器测量物质的某些理化性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,是一门理论和技术含量高、应用性强的学科。由于其理论涉及物理学、化学、生物化学、高等数学等方面的内容,使得学生在学习的过程中感觉抽象、难以理解和掌握。在高等职业技术学院中,学生的知识功底相对薄弱,这种矛盾尤为突出。本文中,笔者根据学校教学改革精神和高等职业教育培养目标,结合自己讲授《仪器分析》的经历和高职学生的实际情况,谈几点对食品专业仪器分析教学改革的几点思考和体会。
1.教学内容的改革。
1.1 教材的选择。现在已出版的《仪器分析》教材有十多种,其版本、专业侧重点和难易程度不同,而高职的培养目标、教学模式、教学内容有其鲜明特色,这就要求高职的教材在理论课内容上以必需和够用为度,其广度和深度取决于实践和应用的需要,既不能照搬普通高校教材,也不能借用中职教材。但现在的教材过分的追求学科自身内容的系统性和完整性,而忽视了实用性。再者,《仪器分析》所应用的专业广泛,不同的专业学习的侧重点也不同,所以如何选择一本适合高职食品专业的教材是我们要解决的首要问题。经过反复比较,我们选定郭英凯主编的《仪器分析》(化学工业出版社)作为我们的使用教材。
1.2 教学内容的选择。高职高专培养目标是要求培养有专门技术的应用型人才。我院食品专业的学生的培养目标是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应,掌握专业必备的理论知识和较强的实践能力,在农畜产品加工和食品生产、建设、管理和服务第一线工作的德智体美全面发展的高级技术应用型专门人才。因此,在实施教学前,要根据专业需要、知识结构状况对教材进行合理的取舍,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内容,而对于一些与专业相距较远、在实际中应用不多的内容可以作为阅读教材。这样,老师和学生就可以把精力集中在重点内容上,在有限的时间内取得最好的教学质量和效果。例如我院食品专业的学生要求掌握粮食、果品、蔬菜、奶肉蛋等农畜产品的加工工艺和食品营养卫生及质量安全检测技术:掌握食品保鲜、食品理化与卫生检验等方面的知识并具备分析能力,我们就选择了与此相关的紫外——可见光谱法、荧光光谱法、原子吸收光谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、电位分析法作为重点内容,同时选择农畜产品作为实验材料。这样,学生既掌握了重点内容,又为下一步学习《食品分析》打下坚实的基础。
2.教学方式和教学手段的改革。
2.1 采用多媒体教学技术。仪器分析的教学主要讲述各种分析仪器的原理、结构、分析流程等,起点高,理论部分抽象。传统的课堂教学模式主要使用板书或挂图讲授,学生难于理解,教学效果很不好。多媒体课件可以将枯燥的、复杂的、抽象的内容进行动态或视频演示,真正降低了教学难度,使学生易于接受和理解,提高教学效率。例如色谱分离原理通常是学生的一个薄弱环节,我们可以制作表现柱色谱分离原理的CAI课件进行授课。以吸附色谱柱为例,屏幕上首先出现一支装有吸附剂和被分离成分的层析柱,点击鼠标,洗脱开始,加在柱顶的样品随着洗脱剂逐渐下降,并慢慢地分开为几个色带。配合解说:极性大的成分吸附性强,难洗脱;极性小的成分吸附性弱,易洗脱。在讲原子吸收的原理时,我们可以把空心阴极灯发出的单色光做成动画,当光经过燃烧头上的原子蒸汽时,一部分被基态原子吸收,这时可以明显的看出单色光变细了,这部分单色光再经过检测器检测。整个过程全部采用动画,非常直观,学生很容易理解。这样教师可以从课堂的板书中解放出来,把主要精力放在学生的反应上,及时解决学生的疑难和困惑。另外,实验所需要的仪器大多比较昂贵,少则几千,有的甚至几十万、儿百万,这就使很多院校因资金原因无法全部购买,学生也不可能每台仪器都能动手操作,采用多媒体教学,可以弥补这方面的缺陷。
不过采用多媒体教学,在某种程度上要求教师具有较高的素质。它不仅要求教师要熟练掌握多媒体的设备及其软件的使用,而且需要教师制作可视性强,界面精英,集文字、动画、视听于一体的课件。二者均需要授课教师在课下投入大量的时间、精力和必要的资金。
2.2 由具体实例导课。在讲解每一种新仪器之前,由具体的食品案例导课能取得很好的效果。例如,在讲高效液相色谱之前,先给大家讲最近发生的“红心鸭蛋”事件,然后问学生:你们知道导致鸭蛋红心的苏丹红是怎样检测的吗?从而引出新课。这样一方面能吸引学生的兴趣,另一方面让学生感到学习这种技术很实用。这就要求教师要密切关注国内外的重大食品事件,在平时授课时多讲一些食品事件,既有利于课堂知识的讲授,又有利于提高学生听课的兴趣,扩大他们的知识面。
3.实验课的改革。仪器分析是实践性非常强的一门课程,教师在讲好理论的基础上,还应重视实验教学环节,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
3.1 加强基本操作技能的规范化训练。由于学生在高中时期的实际操作训练少,导致学生的实际操作技能很差,与高职高专的培养目标有很大的差距,这也给仪器分析的教学工作带来很大困难。为了弥补这方面的缺陷,我们摒弃了以前教师大包大揽的教学模式,采取以学生为主,大部分的操作由学生独立完成,教师只在一旁指导的模式。小到溶液的配制、移液管的使用,大到上机操作,都是教师先作示范,然后学生独立操作。在实验课一开始就强调基本操作规范化的重要性和必要性,教师做規范化示范操作,并在实验准确性、实验速度、实验习惯、实验记录及报告等方面严格要求训练学生的基本操作技能,及时纠正错误的操作方法,养成正确使用各种仪器的习惯。不单单让学生学会使用仪器,掌握操作技能,验证学过的理论知识,更重要的是让学生从实验中获得将来从事专业岗位所应具备的职业能力。
3.2 培养科学、严谨、求实的工作作风。高职学生以后要到工作的一线,所以科学、严谨、求实的工作作风是很重要_的。我们在实验中除了强调操作的规范外,还很注意检查学生原始记录、实验台面整洁、同伴协作关系、实验完成后现场清理等情况的好坏。如发现学生涂改数据,或将原始数据记于小纸条或其它不适当的地方或撕去报告纸等,给予及时制止并进行批评教育,强调原始数据真实、完整的重要性,使学生端正接受实验失败结果的态度,学会从失败中查找原因。要培养学生严谨治学、诚实认真、高度负责和百折不挠的精神,使学生具备一个优秀员工必备的素质,即维护实验环境整洁、有条理、学会与人友好合作等。
3.3 复习理论知识,强调注意事项。由于仪器分析所用仪器都比较贵重,在实验课之前要充分强调学生复习讲过的理论,特别是注意事项,一方面保护仪器,另一方面也是保护学生。
4.考核方式的改革。闭卷考试一直是我国传统的考试模式,这就使学生养成“上课记笔记,下课看笔记,考试背笔记,考后全忘记”的陋习,这种考试模式只是考察学生的记忆力,并不能体现学生的综合素质和能力。仪器分析是一门实践性很强的课程,所以传统的考试模式并不合适。虽然有平时成绩,但也不能达到高职高专学生的培养目标。所以,在考核方式上,我们采取了教师拟范围。学生自己设计实验方案,教师审阅,学生自己动手操作的模式。也就是教师先提前拟定一个范围,在考试之前两周布置给学生,学生在一周的时间内利用各种方式查资料,写出实验计划,提交给教师,教师提出修改意见,在考试的时候由学生自己动手操作,然后对实验结果进行分析,写出实验报告。这样充分发挥了学生的主动性,也有利于对知识的系统性掌握。
通过以上教学改革与实践,充分调动了学生学习的积极性和主动性,增强了他们学习的兴趣,培养了他们的创造性思维,养成了科学、严谨、求实的工作作风,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
[关键词]仪器分析 教学改革 思考
仪器分析是指借用精密仪器测量物质的某些理化性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,是一门理论和技术含量高、应用性强的学科。由于其理论涉及物理学、化学、生物化学、高等数学等方面的内容,使得学生在学习的过程中感觉抽象、难以理解和掌握。在高等职业技术学院中,学生的知识功底相对薄弱,这种矛盾尤为突出。本文中,笔者根据学校教学改革精神和高等职业教育培养目标,结合自己讲授《仪器分析》的经历和高职学生的实际情况,谈几点对食品专业仪器分析教学改革的几点思考和体会。
1.教学内容的改革。
1.1 教材的选择。现在已出版的《仪器分析》教材有十多种,其版本、专业侧重点和难易程度不同,而高职的培养目标、教学模式、教学内容有其鲜明特色,这就要求高职的教材在理论课内容上以必需和够用为度,其广度和深度取决于实践和应用的需要,既不能照搬普通高校教材,也不能借用中职教材。但现在的教材过分的追求学科自身内容的系统性和完整性,而忽视了实用性。再者,《仪器分析》所应用的专业广泛,不同的专业学习的侧重点也不同,所以如何选择一本适合高职食品专业的教材是我们要解决的首要问题。经过反复比较,我们选定郭英凯主编的《仪器分析》(化学工业出版社)作为我们的使用教材。
1.2 教学内容的选择。高职高专培养目标是要求培养有专门技术的应用型人才。我院食品专业的学生的培养目标是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应,掌握专业必备的理论知识和较强的实践能力,在农畜产品加工和食品生产、建设、管理和服务第一线工作的德智体美全面发展的高级技术应用型专门人才。因此,在实施教学前,要根据专业需要、知识结构状况对教材进行合理的取舍,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内容,而对于一些与专业相距较远、在实际中应用不多的内容可以作为阅读教材。这样,老师和学生就可以把精力集中在重点内容上,在有限的时间内取得最好的教学质量和效果。例如我院食品专业的学生要求掌握粮食、果品、蔬菜、奶肉蛋等农畜产品的加工工艺和食品营养卫生及质量安全检测技术:掌握食品保鲜、食品理化与卫生检验等方面的知识并具备分析能力,我们就选择了与此相关的紫外——可见光谱法、荧光光谱法、原子吸收光谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、电位分析法作为重点内容,同时选择农畜产品作为实验材料。这样,学生既掌握了重点内容,又为下一步学习《食品分析》打下坚实的基础。
2.教学方式和教学手段的改革。
2.1 采用多媒体教学技术。仪器分析的教学主要讲述各种分析仪器的原理、结构、分析流程等,起点高,理论部分抽象。传统的课堂教学模式主要使用板书或挂图讲授,学生难于理解,教学效果很不好。多媒体课件可以将枯燥的、复杂的、抽象的内容进行动态或视频演示,真正降低了教学难度,使学生易于接受和理解,提高教学效率。例如色谱分离原理通常是学生的一个薄弱环节,我们可以制作表现柱色谱分离原理的CAI课件进行授课。以吸附色谱柱为例,屏幕上首先出现一支装有吸附剂和被分离成分的层析柱,点击鼠标,洗脱开始,加在柱顶的样品随着洗脱剂逐渐下降,并慢慢地分开为几个色带。配合解说:极性大的成分吸附性强,难洗脱;极性小的成分吸附性弱,易洗脱。在讲原子吸收的原理时,我们可以把空心阴极灯发出的单色光做成动画,当光经过燃烧头上的原子蒸汽时,一部分被基态原子吸收,这时可以明显的看出单色光变细了,这部分单色光再经过检测器检测。整个过程全部采用动画,非常直观,学生很容易理解。这样教师可以从课堂的板书中解放出来,把主要精力放在学生的反应上,及时解决学生的疑难和困惑。另外,实验所需要的仪器大多比较昂贵,少则几千,有的甚至几十万、儿百万,这就使很多院校因资金原因无法全部购买,学生也不可能每台仪器都能动手操作,采用多媒体教学,可以弥补这方面的缺陷。
不过采用多媒体教学,在某种程度上要求教师具有较高的素质。它不仅要求教师要熟练掌握多媒体的设备及其软件的使用,而且需要教师制作可视性强,界面精英,集文字、动画、视听于一体的课件。二者均需要授课教师在课下投入大量的时间、精力和必要的资金。
2.2 由具体实例导课。在讲解每一种新仪器之前,由具体的食品案例导课能取得很好的效果。例如,在讲高效液相色谱之前,先给大家讲最近发生的“红心鸭蛋”事件,然后问学生:你们知道导致鸭蛋红心的苏丹红是怎样检测的吗?从而引出新课。这样一方面能吸引学生的兴趣,另一方面让学生感到学习这种技术很实用。这就要求教师要密切关注国内外的重大食品事件,在平时授课时多讲一些食品事件,既有利于课堂知识的讲授,又有利于提高学生听课的兴趣,扩大他们的知识面。
3.实验课的改革。仪器分析是实践性非常强的一门课程,教师在讲好理论的基础上,还应重视实验教学环节,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。
3.1 加强基本操作技能的规范化训练。由于学生在高中时期的实际操作训练少,导致学生的实际操作技能很差,与高职高专的培养目标有很大的差距,这也给仪器分析的教学工作带来很大困难。为了弥补这方面的缺陷,我们摒弃了以前教师大包大揽的教学模式,采取以学生为主,大部分的操作由学生独立完成,教师只在一旁指导的模式。小到溶液的配制、移液管的使用,大到上机操作,都是教师先作示范,然后学生独立操作。在实验课一开始就强调基本操作规范化的重要性和必要性,教师做規范化示范操作,并在实验准确性、实验速度、实验习惯、实验记录及报告等方面严格要求训练学生的基本操作技能,及时纠正错误的操作方法,养成正确使用各种仪器的习惯。不单单让学生学会使用仪器,掌握操作技能,验证学过的理论知识,更重要的是让学生从实验中获得将来从事专业岗位所应具备的职业能力。
3.2 培养科学、严谨、求实的工作作风。高职学生以后要到工作的一线,所以科学、严谨、求实的工作作风是很重要_的。我们在实验中除了强调操作的规范外,还很注意检查学生原始记录、实验台面整洁、同伴协作关系、实验完成后现场清理等情况的好坏。如发现学生涂改数据,或将原始数据记于小纸条或其它不适当的地方或撕去报告纸等,给予及时制止并进行批评教育,强调原始数据真实、完整的重要性,使学生端正接受实验失败结果的态度,学会从失败中查找原因。要培养学生严谨治学、诚实认真、高度负责和百折不挠的精神,使学生具备一个优秀员工必备的素质,即维护实验环境整洁、有条理、学会与人友好合作等。
3.3 复习理论知识,强调注意事项。由于仪器分析所用仪器都比较贵重,在实验课之前要充分强调学生复习讲过的理论,特别是注意事项,一方面保护仪器,另一方面也是保护学生。
4.考核方式的改革。闭卷考试一直是我国传统的考试模式,这就使学生养成“上课记笔记,下课看笔记,考试背笔记,考后全忘记”的陋习,这种考试模式只是考察学生的记忆力,并不能体现学生的综合素质和能力。仪器分析是一门实践性很强的课程,所以传统的考试模式并不合适。虽然有平时成绩,但也不能达到高职高专学生的培养目标。所以,在考核方式上,我们采取了教师拟范围。学生自己设计实验方案,教师审阅,学生自己动手操作的模式。也就是教师先提前拟定一个范围,在考试之前两周布置给学生,学生在一周的时间内利用各种方式查资料,写出实验计划,提交给教师,教师提出修改意见,在考试的时候由学生自己动手操作,然后对实验结果进行分析,写出实验报告。这样充分发挥了学生的主动性,也有利于对知识的系统性掌握。
通过以上教学改革与实践,充分调动了学生学习的积极性和主动性,增强了他们学习的兴趣,培养了他们的创造性思维,养成了科学、严谨、求实的工作作风,为今后的学习和工作打下坚实的基础。