“儀器分析〞課程教學(xué)改革探究〔〕:

摘要：儀器分析是一類通過借助儀器設(shè)備，測量物質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)參數(shù)及其變化而獲得物質(zhì)的化學(xué)組成、成分含量和化學(xué)構(gòu)造等信息的分析方法。儀器分析具有多學(xué)科穿插的特點(diǎn)，是基于物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、光電學(xué)等根底上而開展起來的一門學(xué)科。儀器分析通常需要通過大型儀器設(shè)備來完成分析測試，因此需要操作者具有較好的儀器分析理論根底和較強(qiáng)的理論操作才能，對于儀器分析教學(xué)而言，如何處理好理論與實(shí)驗(yàn)課程的關(guān)系是儀器分析教學(xué)的關(guān)鍵。同時(shí)隨著新理論，新儀器和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，這就要求教師針對儀器分析教學(xué)應(yīng)當(dāng)及時(shí)更新授課內(nèi)容，豐富授課方式。基于此，本文從明確教學(xué)目的、完善課程體系，挑選重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容和重視課堂教學(xué)三方面對"儀器分析";課程教學(xué)進(jìn)展改革探究。

關(guān)鍵詞：課程改革；創(chuàng)新培育；儀器分析

本文引用格式：趙倩等."儀器分析";課程教學(xué)改革探究[J].教育現(xiàn)代化，2022，7〔48〕：123-125.

TeachingReformofInstrumentAnalysis

ZHAOQian,SHIXing-bo

(SchoolofFoodScienceandTechnology,HunanAgriculturalUniversity,Changsha,Hunan)

Abstract:Instrumentalanalysisisakindofanalyticalmethodtoobtaintheinformationofchemicalposition,contentandchemicalstructureofsubstancesbymeasuringthephysicalorchemicalparametersandtheirchangeswiththehelpofinstrumentsandequipment.Instrumentalanalysisisadisciplinebasedonphysics,puterscience,optoelectronicsandsoon.Instrumentanalysisusuallyneedstopletetheanalysisandtestbylarge-scaleinstrumentsandequipment,sotheoperatorneedstohaveagoodtheoreticalbasisofinstrumentanalysisandstrongpracticaloperationability.Forinstrumentanalysisteaching,howtodealwiththerelationshipbetweentheoryandexperimentcourseisthekeyofinstrumentanalysisteaching.Atthesametime,withthecontinuousemergenceofnewtheories,newinstrumentsandnewtechnologies,teachersarerequiredtoupdatetheteachingcontentandenrichtheteachingmethods.Basedonthis,thispaperexplorestheteachingreformofinstrumentalanalysisfromthreeaspects:clarifyingtheteachingpurpose,improvingthecurriculumsystem,selectingthekeyteachingcontentandpayingattentiontoclassroomteaching.

Keywords:curriculumreform;innovationcultivation;instrumentalanalysis

現(xiàn)代儀器分析不僅僅用于對物質(zhì)的成分和含量進(jìn)展分析，同時(shí)也是理論問題和實(shí)際問題研究的重要工具，大大促進(jìn)了生命科學(xué)，材料科學(xué)，環(huán)境化學(xué)等學(xué)科的開展，成為藥學(xué)，生物，環(huán)境以及食品等專業(yè)的根底性課程。對于儀器分析課程的掌握成為科研型人才應(yīng)具備的根本素質(zhì)，然而隨著新理論，新儀器和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)有的儀器分析教學(xué)內(nèi)容未能及時(shí)更新，教學(xué)方式單一等問題制約著儀器分析教學(xué)開展【1】?；诖耍疚膹睦碚撋虾屠碚撋蠈x器分析教學(xué)改革進(jìn)展探究，提出相應(yīng)的解決策略，以期為儀器分析教學(xué)提供借鑒。

一明確教學(xué)目的

按照儀器分析課程提出的教學(xué)大綱明確提出："儀器分析課程的關(guān)鍵目的在于讓學(xué)生可以明白儀器的根底運(yùn)作原理以及具備根底使用分析儀器的才能，可以按照分析任務(wù)而使用恰當(dāng)?shù)姆治龇绞?;【2】。學(xué)生可以通過儀器分析來高效獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，該方法在學(xué)生將來開展研究和工作過程中都會發(fā)揮重要作用。儀器分析課程的關(guān)鍵培養(yǎng)目的在于讓學(xué)生可以純熟應(yīng)用分析儀器和理解相應(yīng)地理論根底。

二完善課程體系，挑選重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容

〔一〕完善課程教學(xué)體系

在教學(xué)方法研究方面，不斷總結(jié)適用于本門課程的教學(xué)方法，形成了以"一個(gè)中心和三個(gè)根本點(diǎn)";為主線的教學(xué)方法。即以"分析原理";為核心開展教學(xué)的一個(gè)中心和以"儀器構(gòu)造、測定方法和應(yīng)用";三個(gè)根本點(diǎn)為主講內(nèi)容的教學(xué)活動實(shí)體，并按照教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)大綱，編寫了完好實(shí)用的教學(xué)課件，進(jìn)展多媒體授課，并在講授中穿插flash課件和影像課件，使教學(xué)活動更加直觀、明了，便于學(xué)生掌握。同時(shí)還可以建立網(wǎng)上教學(xué)平臺，準(zhǔn)備運(yùn)用網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上論壇、實(shí)習(xí)等多種形式，師生互動，以加強(qiáng)師生之間的交流，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識用于解決實(shí)際問題的才能。

〔二〕挑選重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容

教師假設(shè)想在規(guī)定的教學(xué)時(shí)間中到達(dá)理想的教學(xué)目的，就需要挑選重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。儀器分析課程主要對分析法的根底理論、分析儀器以及操作進(jìn)展講授。而儀器分析課程的難點(diǎn)在于儀器分析的根底理論以及分析儀器，因?yàn)閮x器分析課程涵蓋化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物等諸多學(xué)科的根本理論，學(xué)生由于學(xué)科根底知識掌握缺乏，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性缺乏；另一方面，儀器分析課程中主要講解的儀器，其構(gòu)成都非常復(fù)雜，從而導(dǎo)致學(xué)消費(fèi)生畏難心理。教師可以使用儀器分析領(lǐng)域的經(jīng)典教科書進(jìn)展講解，挑選教材中最明晰明了的內(nèi)容來重點(diǎn)講解，并努力用簡明和透徹的語言讓學(xué)生理解難點(diǎn)、重點(diǎn)內(nèi)容。儀器分析的所涉及的理論和設(shè)備更新較快，教材更新速度難以跟上，因此教師在開展教學(xué)過程中需要將該領(lǐng)域的全新知識和課堂教學(xué)相結(jié)合【3】。例如原子吸收光譜法，如今高端原子吸收光譜儀已經(jīng)非常先進(jìn)，其分光系統(tǒng)可以將原子吸收線從連續(xù)光源里汲取出來，其原子吸收線的寬度介于10nm到3nm這個(gè)區(qū)間，然而大局部教科書中關(guān)于這個(gè)知識點(diǎn)的內(nèi)容仍然是原子吸收光譜儀無法別離連續(xù)光源，從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際情況不符，所以，教師務(wù)必要使用最近出版而且教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)的教科書。

三重視課堂教學(xué)

〔一〕調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

只有調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)及激情才可以增強(qiáng)課堂教學(xué)質(zhì)量。而筆者在開展課堂教學(xué)時(shí)通常使用以下三種手段來調(diào)動學(xué)生積極性：第一，搜集課堂教學(xué)內(nèi)容的有關(guān)資料。在翻閱背景資料的根底上，努力把教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)知識生動展現(xiàn)給學(xué)生，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性；第二，將課堂教學(xué)內(nèi)容與有關(guān)科研工作相結(jié)合。從而讓學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容在自身專業(yè)領(lǐng)域中的關(guān)鍵作用。例如，在對食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)院的學(xué)生傳授色譜分析法的過程中，講述飲用水中消毒副產(chǎn)物的色譜分析方法，從而讓學(xué)生深化掌握儀器分析的重要性；第三，利用多媒體教學(xué)。通過多媒體和課堂教學(xué)相結(jié)合，可以讓學(xué)生通過圖片、視頻等多種方式直觀理解教學(xué)內(nèi)容【4】。比方在傳授色譜法知識時(shí)，可以通過Flash動畫來展如今裝有碳酸鈣的色譜柱中如何對四種植物色素進(jìn)展別離，從而讓學(xué)生欣賞到動態(tài)的變化過程，同時(shí)也可以結(jié)合自己的科研實(shí)際，講解了使用高效液相色譜法檢測核桃隔膜中總黃酮含量的方法，這樣理論與理論的結(jié)合，相比于原有板書式的教學(xué)方法更可以調(diào)動學(xué)生積極性。

〔二〕使用靈敏的授課方法

假設(shè)教師只是使用一成不變的傳統(tǒng)授課方法，不僅無法清楚講解有關(guān)的知識點(diǎn)，還會嚴(yán)重影響教學(xué)效果【5】。所以，教師需要按照儀器分析課程的相關(guān)內(nèi)容，來使用適宜的授課方法。

儀器分析課程和大型分析儀器有著親密關(guān)聯(lián)，雖然讓學(xué)生直接接觸大型分析儀器來進(jìn)展學(xué)習(xí)有著較好的教學(xué)質(zhì)量，但并不切合實(shí)際。所以，想要實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，教師科研利用所搜集的儀器零件和課堂教學(xué)相結(jié)合。這些零件有：實(shí)驗(yàn)室中較多而且難以損壞的儀器零件，例如pH玻璃電極，光譜儀所拆卸的破損光電倍增管等，從而讓學(xué)生更好的掌握儀器構(gòu)造。

雖然高等學(xué)校的教學(xué)環(huán)境正在不斷改善，但是目前高校并不會針對儀器分析課程購置全部的儀器設(shè)備【6】。因此，想要進(jìn)步教學(xué)效果，教師可以通過互聯(lián)網(wǎng)搜尋分析儀器的構(gòu)造圖片和有關(guān)的操作視頻等，將其應(yīng)用在課堂教學(xué)當(dāng)中，從而幫助學(xué)生更好的掌握相關(guān)知識。

〔三〕使用比照法來突出不同分析方法的特征

儀器分析課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生可以按照分析任務(wù)而使用恰當(dāng)?shù)姆治龇绞?。而該課程所包含的分析法都有著各自的根本理論、操作方法和應(yīng)用優(yōu)勢，分析方法之間有著一些不同之處但也互相關(guān)聯(lián)，假設(shè)在課堂教學(xué)時(shí)不比照講解難免會讓學(xué)生無法深化理解，科研通過比照法進(jìn)展授課。比照法是把課堂教學(xué)中所涉及到的儀器分析法從多個(gè)方面進(jìn)展比照，不僅可以讓學(xué)生掌握分析方法的特征，還可以進(jìn)步學(xué)生的理論程度【7】。例如紅外光譜法與紫外可見光譜法，這兩種分析法比擬相似，因此教師需要比照分析這兩種方法的原理、應(yīng)用范圍等，從而讓學(xué)生深化掌握這兩種分析方法。

〔四〕使用生動形象的比喻來闡述復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象

儀器分析中囊括眾多的科學(xué)原理和專業(yè)詞匯，學(xué)生難以準(zhǔn)確理解和掌握。教師如諾使用生動形象的比喻來闡述這些復(fù)雜的科學(xué)內(nèi)容，就能大幅度進(jìn)步教學(xué)質(zhì)量[8]。例如，教師在講解色譜法的過程中，把色譜峰呈現(xiàn)正態(tài)分布峰的科學(xué)原理生動地比喻為對數(shù)千萬大學(xué)生長跑成績的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在全部大學(xué)生里，速度很快和速度很慢的選手?jǐn)?shù)量相對較少，而絕大局部學(xué)生的比賽成績都會位于平均成績左右，倘假設(shè)將大學(xué)生長跑成績?yōu)闄M坐標(biāo)，將完成該成績的大學(xué)生人數(shù)作為縱坐標(biāo)，那么最終在平面直角坐標(biāo)系中呈現(xiàn)的結(jié)果肯定為正態(tài)分布峰。而色譜峰就是對色譜中眾多分子運(yùn)動時(shí)間進(jìn)展統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，因此色譜峰也呈現(xiàn)出正態(tài)分布峰。

首先，采用多媒體教學(xué),增加了教學(xué)信息量，進(jìn)步了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。使用靈敏的授課方法，使學(xué)生更好地理解儀器分析的根本原理和構(gòu)造。其次,在教學(xué)過程中，使用生動形象的比喻來闡述復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。興趣變?yōu)閯恿?，進(jìn)步了教學(xué)效果。最后，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，充分利用大型儀器的空余機(jī)時(shí)面向?qū)W生開放，抑制了以往大型精細(xì)儀器層層設(shè)卡,學(xué)生很少有時(shí)機(jī)與其近間隔接觸,只能"望機(jī)興嘆";的弊端。

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