|
|
|
|
|
|
访问总数：38103 人次 |
 |
|
| |
|
|
 本刊论文 |
| 基于“卓越计划”的化工专业仪器分析教学改革 |
| 作者：朱玲，金烈，郭艳梅 时间：2016/08/21 点击：389 |
教育部"卓越工程师教育培养计划"是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。
化工与环境工程学院卓越班是我校开展"卓越工程师教育培养计划"的试点专业。为实施"卓越计划"，推进工程教育改革创造良好的环境氛围，对原有的一些课程改革已纳入规划。其中开展化工卓越班仪器分析教学改革的研究，无疑会加速实施"卓越计划"的步伐。近两年来我连续承担了化工卓越班仪器分析教学工作，深深感到为了更好地实施卓越计划，现有的化工卓越班仪器分析教学模式和教学方法亟待改革。为此做了如下方面的尝试和探索。
一改革理论教学模式
仪器分析化学的全部内容就是吸取当代科学技术的最新成就（包括化学、物理学、数学、电子学、计算机科学、生物学等学科的最新成就），利用物质的一切可以利用的性质，建立表征测量的新方法和新技术，最大限度地在特定的时间与空间点或期间内获取物质的信息。该课具有学科交叉性、集成创新性的特点，是一门实用性很强的科学。
我校仪器分析教学现状：仪器分析这门课是给化工学院：化工、环境、高分子、石化专等专业。化学学院：应化、精细、食品等专业大二学生开设的一门基础课，是建立在大一系统学习无机与分析化学课程内容基础上的一门课。课时36学时，其中包含实验课12学时，理论课24学时。
首先，课堂教学上，24学时完成这样一门课的理论教学时间紧任务重，课上没有时间复习已学过的内容，老师在黑板上泛泛的讲授仪器的原理-结构-用途，与实际脱节，枯燥，针对性差，教学效果不好，如果学生课前不做充分预习，根本跟不上教学进度，收效甚微，严重影响了学生的学习兴趣。课堂教学方法亟待改革。
1将教材内容重新组合成四大教学体系
在课堂教学时每个体系按如下规律展开：
分析原---仪器结构---仪器原理---定性---定量---干扰及其消除方法---分析方法的建立及条件的选择---应用实例。
通过以上内容重新组合强化了教学的规律性，加强了知识的系统性，使学生在短时间内易于掌握。
2强化导学式教学方法，以问题促进学习
课堂上首先提出问题，带着问题展开讲解，做到目的性强、实用性强。设计问题主要包括学习情境设计、学习策略设计、以及自主学习策略设计等。充分体现仪器分析这门课的实用性特点。
如：以信号的产生→测量→鉴别（去伪存真）为主线贯穿分析化学的教学提出问题。
分析化学中的信号有哪些？信号的维度，一维，二维，多维？激励信号与测量信号？信号的分辨率？信号的特征性？信号的灵敏度？
又如：讲色谱分析法时，提出如下问题，让通过学习学生归纳总结。
气态原子或离子（如何获得？）；能量（如何提供？）；从基态跃迁到激发态（有何规律？）；波长（由什么因素决定？）强度（如何测量？）；定性与定量分析（方法？）。
3不断更新教学内容，联系实际，加强实例教学
时代在进步，仪器在更新，原有的教材内容如：仪器的型号、例题等已落后，教师应不断阅读最近的国内外期刊，以掌握学科的发展前沿与动态、趋势，并及时将其传授给学生，向学生介绍仪器分析涌现出的新知识、新技术、新方法，把市场上最新的仪器介绍给学生，同时把每种仪器的发展趋势作介绍，以增加学生的前瞻性意识，充分调动学生学习的积极性，真正做到授人以渔，增强学生获取专业知识的兴趣和能力。
在不断更新教学内容的同时适当引入当前社会出现的实例进行教学，让学生尝试解决实际问题，提高学生综合运用分析化学知识的能力，在激发了学生的学习兴趣的同时，增加了学生的社会责任感，学会用所学到的知识回报社会。
如：请同学查阅文献找出测定三聚氰胺、毒胶囊铬含量的方法、毒大米中镉的检验，石化行业油品中重金属的分析检验等实际问题。
4布置课外查阅文献的作业，提高自主学习能力，扩大学生的知识面
选择与教学内容相关的中英文当代分析化学的科技文献、教材片段，配备一定数量的阅读思考题，作为阅读理解课外作业，要求学生完成。如：布置同学查找有关液相色谱蒸发光散射检测器的文献，写一篇少于1000字的知识介绍，内容包括：（1）蒸发光散射检测器的原理和构造，（2）蒸发光散射检测器的特点，（3）蒸发光散射检测器应用举例。
让同学通过查阅文献了解更多前沿信息以扩大学生的知识面。
二加强实验教学，给卓越班学生创造更多的实践机会
1适当增加实验课时
化学学院基础化学教学实验中心经过近几年的建设，用于教学的先进仪器已逐年得到补充和完善，现有：高效液相色谱仪一台、原子吸收仪两台、红外光谱仪一台、气相色谱仪3台，紫外分光光度仪5台及20台可见分光光度仪、20台氟离子测定仪、及数台酸度计等仪器。过去由于授课班级多，每班人数多（近50人），仪器少，只能开设可见分光、气相色谱、紫外分光和氟离子测定这四个仪器相对比较多的基础实验。目前，化工卓越班每届两个班，每班30人左右。具有班级少，学生少的特点。对于新进的先进仪器如：高效液相、原子吸收、红外光谱等具备了开设条件，这些实验仪器先进、应用广泛，对提升和培养学生分析测试技能将会有很大帮助。
2将多媒体教学引入仪器分析实验课
利用多媒体技术可将抽象概念具体化、静态图像动态化、微观模型宏观化，在展示仪器构造、工作原理的教学中大有用武之地。我们将实验仪器操作拍成教学视频。仪器的基本结构、工作原理用模拟系统展示给学生，用图片或动画的形式将实验内容、步骤、注意事项等做成ppt。
实验课上，教师首先用多媒体课件把实验相关内容进行讲解，把仪器的结构及操作方法用视频的形式展示给学生，学生可以通过视频课件将简单的、枯燥的仪器设备基本结构、操作步骤转化为更直观、深刻的理解，以加速学生的感性认识。
3增加认知实验环节，将旧仪器拆开，进行结构展示及动手安装
每个实验室都有淘汰的仪器，为了充分利用其价值，我们把旧仪器拆开，把每个部件贴上标签，墙上贴上结构示意图，学生对照结构示意图边看仪器内部结构，使学生能很快的掌握了结构，在此基础上然后再实际操作，以使实验课教学质量得到明显提升。
4让同学参与大型仪器管理
基础化学教学与实验中心向东莞理工学院等兄弟院校学习建立了大型仪器三级管理制度，即：确定一名教授或博士负责仪器开发和利用。确定一名实验技术人员负责仪器的管理与使用。确定一名学生做日常维护和协助教师开展综合研究实验及相关的科研工作。
有计划的让部分卓越班学生参与大型仪器调试、管理工作，及协助老师进行科研的工作当老师的科研助理，给学生创造了更多的实践机会。
受聘学生通过参加此活动，熟练地掌握了仪器的基本性能及应用和简单调试，平时还能利用课余时间协助老师开展科研活动，同时也为同学参加一些竞赛或者挑战杯等活动创造了条件。
总之，通过对仪器分析教学模式的改革和探讨，为进一步深入开展"卓越工程师教育培养计划"奠定了基础，同时收获很多感受。
通过改革，使教学形式多样化，包括：认知、实验、讲座、查阅文献写小论文等，加强了自主性和探索性学习环节。使学生感受到仪器分析课给了他们相当大的思考空间，对仪器分析这门课有了新的认识，从最初的嫌麻烦转变到对上这门课的期待。使学生学习由被动到主动。很显然从学习态度上发生了很大的变化。
通过改革，加强了动手操作能力，强化学生的工程能力与创新能力，使基础教学与应用要求相联系。努力做到学以致用。
通过改革，培养了学生科学地看问题、想问题；保持和发展好奇心与求知欲，形成敢于创新的科学态度。能使他们积极寻求解决问题的方法。这种学习理念与我国卓越工程师培养计划相吻合。
通过课改，使我们的教学具有前瞻意识，能够逐步满足培养能够适应和引领未来工程技术发展方向的工程师的需要。
|
|
|
|
|
