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仪器分析实验开放性教学初探
来源:www.papers8.cn   本站编辑:中华论文联盟 日期: 2017-11-30 10:35 点击数:

 一、普通高校仪器分析实验教学模式 
  多媒体教学模式,单纯借助多媒体教室播放幻灯片、图片及音响视频等资料,侧重于讲解仪器的构造。少数学校采用这种教学模式;观摩和示范教学模式,由参观仪器设备和教师操作示范两种方法构成,但学生的实践机会少,积极性不高,教学质量差,普通本科及地方高校学校因仪器设备数量少,实验条件简陋,所以多采用这种教学模式;实际操作教学模式,由教师讲解、学生操作进行实验两个阶段构成,使得学生不但能掌握仪器的工作原理,也能初步掌握仪器的应用和使用方法;动画模拟教学方式,借助图形图像、Flash动画、仿真软件部分或全部虚拟现实操作流程,有针对性地熟悉和操作各类大型仪器设备,具有较好的教学效果,并且能初步显示出其现代化的教学辅助性作用。借助虚拟仪器进行教学和实验室开放,均具有较多的优点,是一种新型的教学模式。 
  二、实验教学过程中存在的问题 
  1.仪器设备问题。自从计算机技术与仪器相结合后,仪器的发展速度加快,越来越多的精密仪器已经自动化或半自动化,告别了按键和旋钮的时代,降低了实验操作中手工操作产生的误差,提高了实验结果的精准度和准确度。随之而来的就是,仪器价格增长,自动化程度越高、越精密的仪器,价格也就越昂贵。普通高校科研教育经费有限,所购买仪器的种类和数量较少。当仪器出现故障时,很难找到专业的维修人员,造成维修不及时,影响到教学工作的正常进行,导致理论课程与实验课程不统一,满足不了实验教学需求,学生的动手能力得不到培养。 
  2.教材问题。优秀教材种类繁多,侧重点不同,很难具有通用性。内容编排多而全,各章节内容分散,知识点多,跨度大,每一部分都需要较深的相关专业基础知识。现代的大学生理论基础差,偏科严重,知识面窄,学习起来比较吃力,打击了学生的积极性。仪器设备因设备类型、设备型号和生产厂家的不同而有所差异。教材与学校现有仪器不配套,导致教师备课困难,学生理解吃力,直接影响到教学质量。 
  3.学生对仪器分析实验课的认识问题。仪器分析课程虽说是基础课程,开设的主要目的是扩展学生的知识面,掌握一种实验技能,对专业相关实验操作的顺利进行具有重要意义。 
  4.教学方式及考核问题。实验课程课时一再被压缩,大多数实验只是粗略操作,草草收尾,走个过程。实验多以教师示范或在教师的指导下进行,學生对实验原理及操作过程印象不深。实验安排只是验证,实验成功的概率大,学生只负责记录数据,根据公式计算结果,忽略技能的培训,在实验考试评价中只注重实验报告的书写和结果,造成实验报告互相抄袭,应付差事。 
  5.实验室开放与管理问题。对于存放精密、昂贵仪器的实验室,都有专门的实验员进行管理。这些实验室承载着教师和部分学生的科研工作,很少面向全体学生。如果面向全体学生,对实验室的管理和仪器的维护会造成困难,两者产生矛盾。实验室低效性、封闭性的弊端,严重影响了教学工作安排和实验教学质量。 
  三、实验开放性教学的必要性 
  仪器分析实验教学虽然存在种种问题和困难,但实验的开放性教学还是很有必要的。实验教学本是与理论教学相互补的,将理论知识应用于实验实践中,是教学过程不可缺少的一部分。实验室的开放及其管理模式的改变,提供了充裕的实践时间,解决了课时不足的问题,为培养学生的创新意识提供了可靠的保障。它也加强了师生间的沟通,为探究式学习提供了理想条件,可以充分利用学校实验资源,避免产生实验资源的“季节性”浪费现象。 
  四、实验开放性教学探究 
  1.重视实验课程。学校管理部门应重视实验课程,合理安排实验课时,精心挑选实验教材;增加资金投入,建立虚拟实验室和实验室的开放管理系统;改善队伍结构,以多种形式引入或聘用高层次人员充实实验室队伍,要能够招得来、留得住。教师可以改革考核方式,增加实验课在综合成绩中所占的比例,邀请从事与仪器分析有关的技术人员给学生做讲座,使他们重视实验课程。 
  2.精选教材,自编讲义。仪器分析实验教材内容相对固定、单一,更新速度慢,仪器设备因类型、型号、生产商家不同而有所差异,很难具有通用性。学生又比较依赖教材,这使得高校必须精选教材,选择较为适合在本院校使用的教材,并根据院校现状和特色,自行编排讲义。实验教材中所用的仪器型号、性能指数及用途,均按照该校现有的或5年内仪器采购计划编写。 
  3.实验教学的开放性。(1)基础实验。基础实验是学生必须掌握和进行的实验,一般比较简单。教师可以根据理论课程进度和学生的掌握情况安排实验。上课前,学生必须认真预习实验教材和理论课程教材,书写预习报告。课堂中,教师先检查学生的预习效果,播放仪器构造、原理、操作的视频,配合讲解,使学生对该实验的原理操作有较深的印象。接着进入实验场地,学生进行分组,多名实验员示范观摩教学,每名实验员为一组学生教学,介绍仪器工作原理,从头至尾边示范边讲解实验操作步骤及注意事项,降低仪器教学的操作风险。(2)综合设计性实验。综合设计性实验应基于基础实验,进行多个二级学科的交叉,可以是原有实验项目的延伸,也可以把毕业论文实验、教师科研项目、学生毕业论文及创新项目与仪器分析实验结合起来。在一个综合实验中,会涉及多个学科的相关知识,学生自选课题,利用检索文献查找自己所需的文献资料,设计合理的实验方案,毕业指导教师要分析实验的可行性,也可缓解师生之间的紧张气氛。通过设计性实验,学生应初步掌握科研的一般步骤,培养和提高综合设计能力、实验动手能力、数据处理能力及查阅文献资料的能力。 
  4.实验室的开放和管理。(1)实验室和及其管理的开放。由于教学课时的限制,实验安排紧凑,部分学生没有机会亲自动手操作,创新性实验所需课时较长,若实验失败,学生没有机会重复实验,实验问题遗留得不到解决,长期会使学生养成解决学习中的问题不彻底、不了了之的坏习惯。因此,必须开放实验室。(2)特色实验室运营模式。学校实验室的开放与管理,也可以通过互联网实现,形成有特色的运营模式。陈民助等在四川大学化学学院的仪器分析实验室,就利用校园网、数据库和测控部件建立了实验室开放与安全管理系统。利用这一系统,他们加强了科学管理,提高了工作效率,保障了实验室和大型仪器的开放安全和管理制度的有效实行,准确统计实验室和大型仪器的使用率、学生考勤、实验人员工作量等,为开放性教学的质量评估提供了依据。 
  五、结束语 

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