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1原先的《仪器分析》课程教学已经越来越不适应社会快速发展的需要,存在诸多问题
1.1教材内容多课时减少且抽象难懂《仪器分析》内容涉及物理化学、生命科学、电子学、计算机信息技术科学等学科门类。随着课程进一步的改革,课时数量的减少,但对课程教学质量标准未降低,这种时间少、任务重、保质量的矛盾尤为突出,若采用传统的教学方法方式则无法完成教学任务,也不能取得应有的教学效果。《仪器分析》一般按照分析方法来划分章节,但是各种分析方法的内容之间逻辑性明显不强,知识点分散,学生难以抓住重点,记忆和掌握困难,易使学生失去学习的兴趣。
1.2仪器价格昂贵且高配备有限《仪器分析》涉及的精密仪器通常价格昂贵,学校配备数量有限,甚至有很多仪器就没有采购,西部的高校受财力困扰尤为突出。由于精密仪器较少,不是每个学生都有机会使用,且容易损害,所以学生实践的机会较少。
1.3高新尖仪器更新快,教材滞后随着高科技快速发展的需要,推动研发高科技的手段即新的分析仪器快速更新、快速推广,而教材内容则是多年不变,严重滞后,无法适应培养应用型人才的需要。
1.4课堂上学生难以发挥其学习的主动性本门课程,不论是理论课,还是实验课,均存在课时有限,并且实验仪器价格昂贵,结果,就使仪器分析实验课的上课方式主要为演示性实验,主要由上课教师独立完成,而学生仅仅是观摩者和写实验报告者。有的上实验操作课,先由教师详细讲解实验内容、仪器基本特点和实验步骤、注意事项后,再将实验所需要的东西全部准备好后,让学生到实验室操作实验,这种实验课对于学生来说很难发挥其主观能动性,窒息学生创新的动力。
2本课题组根据本门学科发展的趋势和教材的现行的内容
编排体系,以及学校的应用型人才的培养目标,对教学内容进行调整,进行必要的课程改革,培养学生的学习兴趣,促进教学质量和教学水平的提高
2.1改进课程教学手段因《仪器分析》内容枯燥、抽象难懂,且内容多课时少的矛盾,传统的教学方式无法达到良好的教学效果,采用多媒体教学,充分利用多媒体的优势,化抽象复杂为直观简单,激发学生学习兴趣,通过动画如实反映精密的、大型仪器的构造,详解仪器的工作原理,通过动画的形式,再现仪器的工作过程。也可以将教师的仪器操作步骤用录像录下来,挂在班级Q群、微信群或教师的微博上,让学生观看。也可联系附近的污水处理厂、化工厂,带学生前往参观,由教师讲解或请该厂工程师讲解,还可以带领学生到当地的质量检测中心参观,请其检测员讲解,既可讲解工作运行流程,也可讲解该领域的最新工艺流程。这些教学手段即可增强学生的理解和记忆,也提高了课堂效率。
2.2对课程内容进行取舍参照新教学大纲,结合我院实际编写了新的教学大纲,结合专业特点,补充新内容。在《仪器分析》中,介绍了现代分析仪器的原理和应用,如原子吸收分光光度计,激发了学生的学习兴趣。《仪器分析》课程是一门应用型的学科,和无机化学、有机化学这些基础学科不同,处理一些简单的问题用公式解决外,大部分的内容都是对实际样品的简化处理,忽略次要因素,抓住主要因素,在此基础上建立分析模型,以解决问题。从而实现准确性与经济性的统一。解决内容多课时少的矛盾,并且保证教学质量有效方法之一,就是需要根据授课对象的专业不同,对教材的内容进行取舍,重点讲解专业所需的实验仪器及分析方法,对其它进行略讲。
2.3增设课程设计,增强学生的动手能力我们课堂上的实验基本上是验证性的实验,几无创新性,真正培养学生的动手创新能力,需加大培养学生的课程设计能力。课程设计就是让学生自己设计实验的方案,是培养学生动手能力的重要环节,是对课程深刻理解基础上来进行实际样品分析的设计,是提高学生学习本课程理论知识和动手实验主动性的主要方式,是每门课程教学的最终目的。但是,目前该课程没有安排课程设计。为此,我们增加了课程设计环节,在课程设计内容的选题、设计过程、考核达标等多方面做好准备工作,更好的实现学以致用。随着学生年级的提高,逐步减少验证性实验,提高学生课程设计的要求质量和次数。
关键词:仪器分析;理论教学;实验教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0014-02
一、仪器分析课程的特点
《现代仪器分析》课程是一门要求综合能力很强的应用型课程,与其它应用学科相比,有其显著的特点:既有很强的理论性,又需要大量实验作为课程的支撑。而现代科学仪器已成为许多发达国家未来发展的战略重点,人类基因组计划之所以能提前完成,也是得益于先进分析仪器的应用。仪器分析课程渗透着大量力学、光、电、磁和计算机等交叉学科的基本理论与前沿性技术,它涉及到的化学学科知识,理论性强、内容广泛,几乎涵盖了所有的化学学科专业及与各专业相关的新领域和边缘学科。因此,仪器分析课程起点较高。如何用发展的眼光看待仪器分析教学,做好教学的改革,构建现代分析仪器中的认知结构,有效灵活地利用启发式教学,合理利用实践教学环节,将理论教学与实验教学很好地衔接,为国家培养有一定创新能力的专门人才,是当今课程教学改革的重点。
在工科大学中,许多课程的教学包含两个教学过程,即理论教学和实验教学。但由于各方面的原因,许多课程的理论教学和实验教学不能很好衔接,造成理论教学和实验教学的严重脱节,其教学效果受到一定影响。为了探讨仪器分析课程理论教学和实验教学的关系,以我院环境科学专业学生的专业基础课《现代仪器分析》为试点,探讨了多模式的课堂教学方法,并结合实验教学,研究其与理论教学的合理衔接及促进作用。
二、教学方法的探索
教学是高等院校培养人才的基本途径,而教师则是教学活动的设计者和组织者,在教学过程中起着主导作用。教师的教学思想更新将会导致教学方法的变革,教学方法的改变必然会让学生的学习能力和学习兴趣提高。长期的教学实践并结合仪器分析课程特点及学生的学习特点,在教学过程中注重如下教学环节,收到了良好的教学效果。
1.根据专业特点,明确课程定位,优化教学内容。仪器分析课程内容烦杂、枯燥难懂,并且随着通识课程课时的增加,专业课不断压缩,所以课时相对较少。若每一种分析技术都平分课时讲授,学生对各种分析方法便只能肤浅掌握,教学效果往往事倍功半。为了更好的培养合格的以有机污染与防治为主的环境专业人才,精选必备的知识,优化教学内容,提高教学质量,在课堂讲授内容上进行整合,以适应人才培养的实际需要。对于我校学生来说,掌握有机物分析技术是主要目的。如:色谱分析、质谱分析、红外光谱及核磁共振波谱等是以后的相关专业的工作中均会经常用到,这就要求教师在讲课过程中有所侧重,将这些内容的课时数增加,对于技术相对简单和落后的极谱分析法等则改用自学的方式,而像紫外光谱、原子发谢光谱等这些不常用的方法课时数适当减少,仅作简单介绍即可。
2.丰富教学手段与方法,提高教学质量。前苏联教育家巴班斯基的教育理论认为:“教学方法的最优化程序中一个最重要的、也是最困难的问题是合理地选择各种教学方法并使之达到合理的结合,即在有限的时间内获得最好的教学效果。”随着信息和网络时代的到来,现代教育技术已成为新世纪教师必备的职业技能,多媒体教学可以改变过去一成不变的单一教学方法,以其信息存储量大、图文声并茂、形式新颖,博得广大教学参与者的厚爱。因此,在有限的学时条件下,根据教学大纲的要求,设计丰富多彩,内容合理的多媒体课件进行仪器分析课堂教学就显得尤为重要,另外,现代仪器分析课程所涉猎的学科知识面广,特别是在讲解一些仪器组成、结构和比较各种分析方法的异同点时,借助多媒体技术教学可以更形象和直观了。而为了让学生明了各仪器物理原理时,用Flash制作丰富的视频、声音、图形和动画,达到事半功倍的效果。
3.用灵活多样的授课方式,激发学生的学习兴趣。课堂授课方式除了正常的课堂讲授、提问外,课堂讨论式教学模式是我们进行教学改革的重要内容之一。课堂讨论教学属于启发式教学,更适于在仪器分析课程这样高年级学生中开展,我们不仅设定了讨论这种教学形式,更要求在每章课堂讲授完成后,专门开辟时间让学生自主思维、提出本章内容中的疑问和难点,通过全班或分组讨论的方式对问题进行深入讨论,最后由老师进行总结和点评。从几年的试验效果来看,学生通过这种教学模式,不仅能系统地掌握学科知识,而且能获得独立学习与更新知识的能力。因此,在教学过程中尝试着不断地扩充教学方式,适当地多安排一些讨论课是很有必要的。
三、实验课与理论教学的合理衔接与促进作用
实验教学是仪器分析教学的一个重要环节,开展实验课的目的就在于使学生更直观的了解现代分析仪器的结构特点和技术关键,体验其使用方法,巩固课堂理论知识。为了充分发挥实验课的作用,我们在完成基本教学内容的同时,按照创新型人才培养模式,明确目标,积极探索,全面地推进仪器分析实验教学改革,并取得了较好的效果。
根据课程内容和实际条件,我们安排了25%的演示实验,对高端精密仪器的工作过程进行直观演示。50%综合性验证性实验,让学生在实验技能和实验方法上进行综合训练。着重培养学生的实验动手能力、综合分析能力及数据处理能力的能力。在实验教学中发现除了掌握基本的学习方法与学习能力,综合性实验更能激发学生对科学研究的兴趣,使学生对实验充满了自信和积极性。
对于仪器原理和操作较简单的方法,我们安排了25%的设计性实验,结合课程教学或独立于课程教学而进行的一种探索性实验,既考察每个学生的综合能力,也挑战他们团队协作的能力。实验过程不但要求学生综合运用所学知识设计实验方案,且要求学生能在实验过程中发现问题、分析问题、解决问题,培养学生独立解决实际问题的能力,探索创新能力及组织管理能力。在整个实验中,小组的同学要协作共同设计、分工完成实验,对实验中产生的问题要及时独立或协商解决;通过设计性实验教学,我们发现不仅提高了学生个人素养,培养他们创新能力,提高他们团队合作精神,最重要的是增加了对课程的兴趣并加深理论教学内容的理解。事实证明,实验课程对理论教学内容有很大的促进作用。
参考文献:
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为更好的体现教师的主导作用,更好地使学生的学习积极性和主动性增加,教师可根据实际情况,从讲授法、问答法、演示法等常用方法中选取恰当的教学方法进行教学。在课堂上,老师要灵活应用教学方法,不要拘泥于一种教学方法,要多种教学方法混合使用,才能提高课堂教学质量。比如上理论课的时候,我们可主要采取教授法,但在课堂中还可以适当的渗透其他方法,如提问法和启发法等,恰如其分的介绍一些与课堂教学内容相关的学科历史背景。这样,不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以帮助学生树立正确的人生观和价值观,端正学生的学习态度和科研态度,培养学生的科研精神,达到了教书育人的目的。仪器分析是一门概念和原理较多的课程,学生学起来比较枯燥和乏味。教师不妨采用提问式、小组讨论式、学生主讲式等方法来进行教学,不断的迫使学生思考,这样一来学生的学习积极就不断地提高。在课堂教学中,教师要留意收集一些通俗、易懂、形象的素材来教授抽象难懂的原理。比如,讲到影响气相色谱峰形变宽的因素时,涡流扩散项比较抽象,学生不易理解。教师可河道视成色谱柱,把河道中的石头看成固定相的填充物,河水看成流动相,河水溶解的物质看成药分离组分,因受到石头的阻挡,河水在流动过程中在势头周围形成漩涡,使得同一流速的河水有些流得慢,有些流得快,有些改变了方向,从而改变了流动相中溶质的流速不尽相同,不能同时到达检测器,进而形成峰的变宽。这样的比喻,形象、生动、易懂,容易吸引学生注意力,课大大提高教学效果。
二、应用多媒体技术,优化教学手段
仪器分析涉及的学科较多,知识面很广,实践性很强,课时又有限。再加上实验仪器设备不足等原因,在学习过程中,学生很容易造成理论和实践想脱节的窘境。因此,要拜托这种困境,我们将多媒体技术引入课堂,利用生动的画面来展示仪器设备的构成和运行原理,学生可很容易理解枯燥的概念和抽象的设备原理。
三、借助科研活动,促进课堂教学
要使课堂有活力,有感召力,有深度,教师不仅要渗透一些学科信息,还要将的自己的科研成果融入课堂。比如,作者利用化学发光仪开展了光生物传感器的研究,江虹老师利用紫外分光光度计开展了很多光谱的研究工作,张树琼老师用液相色谱开展了环境、生物和药物的研究工作,杨季冬老师用荧光仪开展了共振锐利散射的探索研究,刘艳老师利用电化学工作站开展了许多电化学传感研究工作,研究成绩显著。因为我们有科研,在课堂上才讲得更生动,更具体,更自信。此外,我们还鼓励学生跟老师或者自己申报学生课题做相关的科学研究,亲身感受各种大型仪器的使用,为其后期的毕业论文打好基础。然而,我们要注意科研成果的引入要恰如其分,不能太多,不能太深奥,否则,学生难于理解,脱离了教学的初衷。
四、强化综合设计,增强学生创新能力
我校在人才创新能力的培养上出台了诸多措施,如鼓励学生提早介入教师的科研项目研究,积极参加国家举行的大学生“挑战杯”,参加市级和校级各类型的大学生创新创业大赛以及申请校内的学生科研项目。实践证明,这些举措能够很好的锻炼学生的创新能力。然而,由于教师数量、教师科研项目、学校学生课题项目以及各级学科竞赛的有限性,不能保证所有的学生都能有机会参与这些项目,最终只能使一部分同学得到了训练,而大部分同学没有机会参与创新项目研究。为克服这一难题,本教学团队提出了在仪器分析实验中强化综合设计型实验的开设,使学生在正常的课堂教学中得到创新能力的锻炼。随着社会的发展,对学生综合素质要求越来越高,所以在新的人才培养方案中,大大削减了专业课课堂教学的学时数,然而又要求学生的培养规格和培养质量不能降低。为此,我们提出在仪器分析实验教学过程中提出“一体化”教学。所谓的一体化即将仪器分析所涉及到各类仪器分析方法的基本原理、仪器的基本操作和基本应用都考虑进来,设计一个大综合的实验,要含盖光谱分析、电化学分析、色谱分析、波谱分析及其他的表征手段(如电镜、能谱等)。以前学生做分析化学实验是按照实验项目来做的,比如光谱分析主要做分光光度法对混合物中铬、锰含量的同时测定、荧光法测定维生素B2片剂中核黄素含量、苯甲酸红外吸收光谱的测绘-KBr晶体压片法制样、流动注射-化学发光分析法测定维生素B1和火焰原子吸收光谱法测定水中钙、镁的含量,电化学分析中主要做溶液中pH的滴定、离子选择性电极F-离子的测定,在色谱分析中主要做高效液相色谱法测定碳酸饮料中的苯甲酸、气相色谱法测定乙醇中乙酸乙酯的含量等。这些实验项目虽然设计合理,但是学生是在不同的时间分别完成这些实验项目的,出现做完了把实验报告写好了交给实验老师,没有统筹考虑这些实验项目之间的联用,不能能够全盘解决实际问题。比如,拿到一个纳米材料要学生来表征,它不知道要表征哪些项目,所以导致学生思维的不够开阔,能力得不到提高。基于此,我们教学团队通过设计一个课程大综合的实验来把仪器分析实验的绝大多数类型的分析方法连接起来,学生完成了这个实验以后能够把绝大多数分析方法都利用到。比如,聚丙烯酸修饰纳米二氧化铈的制备及其催化H2O2降解环境水样中的罗丹明B。通过这个实验学生首先要学会纳米粒子的合成方法、纳米粒子的表征方法、罗丹明B降解前后的测定方法。在纳米粒子的合成过程中学生要涉及到溶液的配制、合成过程中仪器设备的选择、合成参数的优化、合成纳米粒子的后期表征(用红外光谱、透射电镜、X-光电子能谱、ICP原子发射、热重分析法等)等,在纳米粒子催化H2O2降解罗丹明B的过程中,学生要涉及到降解酸碱环境的选择(pH计)、催化剂和氧化剂用量的选择、催化产物量的确定(用紫外可见分光光度法、荧光分光光度法和化学发光法等)和种类的确定(紫外可见分光光度法、荧光分光光度法、液相色谱-质谱联用法、元素分析法等)。通过这一综合性实验的训练学生基本上可以将仪器的所有方法联系起来,达到融会贯通的效果,对提高创新能力具有极大的帮助。
五、结束语
关键词:仪器分析实验 教学改革 创新能力
中图分类号:O65 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(a)-0190-01
仪器分析实验是以实验操作为主的实践课程,是研究物质组成、状态和结构的分析测试方法,是化工、环境、海洋技术、食品工程、生物工程、制药工程等专业基础实验课程,也是其他学科获取化学信息的科学研究手段[1]。学生通过实验课程的学习,可以了解各种仪器的结构,掌握仪器基本操作和进一步理解仪器原理、消化理论知识,从而培养学生实验技能,提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力[2、3]。如何适应仪器分析学科发展的需要,优化仪器分析实验教学体系,加强教学效果,培养学生的实践能力和创新能力,已成为任课教师面临的重要课题。
1 仪器分析实验教学现状及存在的问题
1.1 仪器配置落后,数量不足
随着科学技术的发展和时代的进步,分析仪器的应用越来越广泛,仪器更新换代也越来越快,这就需要实验室及时更新仪器设备,以保证实验教学质量。实验教学中所用得到大型分析仪器较为昂贵,不易维护,数量有限,再加上本科生扩招,每年人数逐年增加,学生实验课时有限,动手机会少,这意味着实验室需要加大仪器设备的投入,并增加仪器设备的数量,才能满足仪器分析课程的需要。
1.2 学生对预习不够重视
仪器分析课程是一门实践性很强的技术基础课,其理论性强,涉及面广,内容比较抽象,学生学起来难以理解和记忆。由于实验中所用的大型精密仪器价格昂贵,结构复杂,注意事项较多,操作有难度,如果不重视实验的预习,到实验室后会感到手足无措。可见,实验预习是否充分对学生是否能成功完成实验操作起着十分关键的作用,但这一环节很容易被学生忽视。
1.3 教学内容设计不合理
目前,仪器分析实验教学内容上存在理论验证型实验较多。而验证型实验往往是将实验目的、原理和步骤做详细叙述,学生做实验时按照实验步骤机械地操作一遍,学生思维受到限制,思路得不到扩展,创新能力得不到锻炼。随着仪器分析领域的快速发展,实验教学中一部分实验内容过于老套,已经不适应社会发展的要求了。
1.4 实验考核体系不完善
由于仪器分析实验成绩考核指标单一,过分注重实验报告,强调实验结果的准确性,导致学生注重理论轻实验,课前不做预习准备,上实验课时不认真操作或只是为了获得分数而应付了事,实验报告存在严重抄袭的现象,这样不能调动学生的积极性和主动性。针对此种情况,应改革考核形式,培养以能力为目标,注重实验过程,将考核工作贯穿于整个实验过程中,全面评定成绩。
2 教学体系改革探究
2.1 优化实验内容
作为学科教学的重要组成部分,实验教学不能单纯满足于验证相关理论的单纯验证型实验教学的现状。教师在更新实验内容方面要贴近生活,应在精选实验教材的基础上,结合学校实际情况,编写自己的教材,做到实验课与理论课相结合,再根据仪器设备及社会对人才的需求,对实验内容重组整合,精选验证型实验,开设综合型实验,增加设计型实验,形成教学要求与层次逐级递增的实验教学体系,突出创新能力和实践能力的培养。
2.2 充分利用多媒体教学设备
随着教育体制及教学改革的不断深入发展,仅仅只靠传统的教学模式及教学手段,已远远不能适应教育快速发展的需要。在课堂教学的多样化、趣味化的过程中,多媒体与常规教学方法相结合,可有效地提高实验教学质量。利用多媒体制作文字、图形、动画、声音及视频等内容丰富的电子教案,并应用于教学实践,使学生对仪器有感性认识,可充分吸引学生的眼球,使原来难以理解的仪器结构、原理变得较好理解,原来看不到摸不着的仪器变为可看的,可进一步加深理解。如对电位分析法中的离子选择性电极测定的原理,如果教师采用多媒体教学,就能很好地说明电极浸泡后由于玻璃层变为水化层,膜电位与溶液中被测离子的关系,从而得出其电位与被测离子的关系。如果没有采用多媒体教学,学生便很难理解。
2.3 开放实验室
如果在实验室没有实验课时开放实验室,学生可以按照自己的兴趣和知识储备,结合实验条件,利用课余时间选做一些教学内容以外题材的实验,如“奶制品中微量元素铜和锌的测定”,“室内环境空气检测”等。学生通过查阅相关资料,写出实验目的、实验原理、实验仪器和试剂材料、实验过程、实验注意事项等,制定出实验方案,经过实验教师指导后由学生独立完成实验。这样学生在找到自己对胃口的课题后,对实验的积极性更高,也更主动参与其中。这样的自主实践不但能锻炼学生的实验操作能力,让学生在实践的过程中巩固理论知识,而且能增加学生对实验的激情,激发学生的学习兴趣和求知欲,培养学生的动手能力和创造思维能力。
2.4 构建更加科学的实验考核体系
考核是对教师的教学效果和学生的学习效果的检验,科学评价实验教学效果和学生学习效果是十分必要的。实验成绩的综合考评应包括平时的出勤,实验预习报告,实验操作,实验报告和期末的技能考核和试卷考核,把分值分解到各个环节当中。将实验预习纳入考核体系的目的是让学生重视实验预习,因为预习是学生自主学习的体现,同时预习能够培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力。只有重视实验操作才能使学生掌握规范化的操作技能。期末技能考核可从平时所做的几个实验中由学生随机抽取实验项目,在不看实验指导的情况下并在规定的时间内完成。技能考核应重视实验操作的规范性、熟练程度和实验结果的准确性。试卷考核应重视实验原理、过程、分析条件的选择及注意事项。
3 结语
为提高仪器分析实验教学质量、深化和巩固理论知识,调动学生学习的自觉性和积极性,培养学生从事科学研究的能力,造就跨世纪人才,不仅需要学校层面加大资金投入,还需要改革实验室的管理模式,同时也需要从教学上不断下功夫。
参考文献
[1] 郭英凯.仪器分析[M].北京:化学工业出版社,2006:28-30.
高职教育 岗位式 工作过程
近年来,随着高职教育的发展、扩招,课程体系的改革以及双师型教师队伍的欠缺等一系列新情况的产生,高职教育教学质量成为全社会日益关注的一个尖锐话题。而课程建设是教学建设的基本内容,是人才培养质量的根本保证。仪器分析技术这门课程作为应用化学、精细化学品生产技术化工及食品、药品类相关专业开设的一门必修的专业核心课,是培养分析检测能力的一门关键课程。为了能切实提高教学质量、为进一步体现能力本位的教学思想,探索了符合高职教育以职业能力和职业素养培养为目标的“岗位式”教学法。
一、课程改革的原则
紧密联系具体岗位的岗位职责和要求,将企业实际项目设计到教学中,将教学情境化、师生角色化,使课堂变为学生的工作岗位、学生变为质检员、老师变为项目负责人。既增加了教学内容的实用性、可行性,又培养了学生探索、解决实际问题的能力和信心。达到教学内容设计岗位化,全面提高学生的专业素质和能力。同时为学生可持续发展奠定必要的基础要求。
二、课程教学内容的优化
1.以充分的岗位调研为依据制定课程标准
按照以职业能力培养为主线的原则,我们对华夏塑胶(中山)有限公司、中山嘉丹婷化妆品有限公司等企业进行了广泛调研,对质检岗位的具体岗位职责(包括质检员和质检部经理两个层次)的任职要求、岗位对能力的要求及目前检测技术的发展水平,对精细化学品生产技术专业所需的知识、能力、素质结构进行分析,重新整合了《仪器分析实用技术课程内容》。围绕岗位能力要求构建了相应的教学模块,其构建过程如图1所示。
2.参照岗位的实际工作任务结合职业标准设计教学内容
每个教学模块都与企业共同开发了若干个和企业工作过程一致的工作任务,在参考劳动部职业资格鉴定标准的基础上,广泛征取了企业技术专家的意见,做到课程工作任务和企业工作岗位要求相一致,以提高学生零距离上岗的能力。同时,课程组教师和一线技术人员合作,为每个工作任务制定了相应的任务单,要求学生在完成训练工作任务时填写。通过优化教学内容形成了讲、练、操作融为一体的课程结构,强化了实践技能训练和实践能力培养。
三、构建以岗位工作为主线的新教学模式
围绕技能培养的原则,打破常规教学模式,合理设计教学情景,把理论教学、实验操作、虚拟仿真操作有机结合,融理论、实践和技能训练于一体,突出技能培养,构建以岗位工作为主线的新教学模式。整个教学过程就在工作任务中展开,并在任务展开的过程中穿插相应的理论知识,使理论与实践教学实现了一体化,缩短了理论与技能之间的距离,有效实现学以致用和以能力为本位的培养目标。
1.按照实际工作过程组织教学
以分析检测的工作流程:“采样――检品检验――出具检验报告单”为主线,对每一个训练任务进行展开,并根据工作环节设计对应的教学任务。教学地点由原来的教室转移为实训基地、实际生产现场。教学中按照工作任务要求,教师采用“任务分析――岗前培训――任务训练(完成任务单)――报告――场地清理――成绩考评”的岗位式教学法。并且设计了层层递进的教学情境:在完成具体检测任务后,进入分析讨论的学习情境,通过该过程将实践和理论结合起来,架起理论和实践的桥梁,通过情景和情景2的学习后学生已经具备了一些基本技能和理论知识,随后进入情景3,让学生利用所学技能完成拓展任务,实现能力的迁移。
岗位教学的具体实施过程见图2。
2.注重学生职业素质培养
同时,岗位教学法一般是团队架构下的学习,需关注学生职业素养的养成。学生分组一般3~4人一组,在教学设计中有意识地加强了团队合作部分的任务;任务设计讲求内在逻辑性,前一个任务的完成是后一个任务进行的前提;在任务完成过程中注重学生自主学习能力、团队合作意识以及表达能力的培养。教学过程中一设计组相互之间有内在逻辑关系的问题流和任务的提出是岗位教学教学中实现实践与理论对接的有效方式。
3.教学方法的创新
在岗位教学中引入角色扮演法,既可让学生体验未来职业岗位的情感,从而深化对学生职业能力的培养,又可使学生在感悟职业角色的内涵中,调动学习的内动力,把职业知识与职业技能与职业心理有机地结合在一起学习,形成良好、规范的职业行为,所以具有良好的教育教学效果。为学生进人未来的职业岗位及至适应今后的变更,奠定一个良好的基础。
在教学方法的设计上,主要是以互动式为核心,结合理论授课与实践教学相结合,在讲授中提高学生的理论水平,在实践中锻炼学生的实践能力,让学生与老师实现真正的互动。在教学中,利用多媒体教室,将多媒体应用在教学中,增强授课的效果。
四、采用过程考核检验教学质量
传统的考核方法一般以期末考试为主,存在以下弊端:考试取向功利化、考试内容过分依附于教材、考试方式单一、考核结果讲求精确量化。为了从根本上培养学生的思维能力和专业技能并督促考察学生学习情况,必须改革考核方法。打破原来以期末考试成绩为主的考核方法,做到考核方法多样化、科学评判学生学业成绩;仪器分析是一门以实验操作为主的学科,所以对平时的操作的考核是非常重要并且可行的。所以岗位式教学法注采用“过程考核+期末理论考核”的方式,过程考核主要包括对岗位工作完成情况、学习态度、出勤等情况,其中岗位工作成绩包括学生在实训过程中的操作是否规范、态度、纪律、任务单完成情况、出具的报告的规范性及实训室时清洁情况等。并且将传统的老师进行评价改为由“学生互评+学生自评+老师评价+企业师傅评价”,充分调动了学生的积极性。此外将考核经济化,教学中将岗位任务完成过程中考核的百分制转化为千元薪金制,使学生体会企业的管理模式,让其懂得,酬劳的所得来自自己对企业的贡献,实验项目完成得好,劳动纪律观念强,酬劳就多,如果项目实施中劳动纪律差,项目不能按时按质完成,自己的经济利益必将得到损失。千元薪金制可将效益与过失放大,产生直接和强烈的心理作用,增强学生对项目实施的责任心、劳动纪律观念。
参考文献:
【关键词】仪器分析 双语教学 教学改革 意义
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)07-0062-02
【Abstract】Instrumental analysis is an essential course in many fields for cultivating compound talents. It is one of the important and basic courses for the students on pharmacy specialty. To develop innovative and compound talents in the higher education is an important policy of our country. Under this guidance, bilingual teaching was carried out during the methodology reforming process of instrumental analysis. To truly realize and deeply understand the significance of the development of bilingual teaching is the foundation in order to improve the bilingual teaching and the methodology reforming of instrumental analysis. Therefore, the significance of the application of bilingual teaching in the course of instrument analysis for pharmacy specialty is studied and discussed in this paper.
【Key words】Instrument analysis Bilingual teaching Teaching reform Significance
双语教学,是指用非母语进行部分或全部非语言学科的教学。教育部在关于双语教学示范课程建设的相关文件中明确定义:双语教学是指将母语外的另一种外国语言直接应用于非语言类课程教学,并使外语与学科知识同步获取的一种教学模式。实施以双语教学为主要形式的双语教育是高校在新形势下适应社会对人才需求、培养新型综合性人才的重要措施。[1~3]
在中医药院校,仪器分析是一门重要的专业基础课。随着各门学科的交叉结合以及新的分析技术的快速涌现,仪器分析方法在科研和生产中占有越来越大的比重。对于药学专业的学生来说,仪器分析课程的主要任务是使学生熟悉药学领域常用的仪器分析方法,掌握这些分析方法的基本原理、仪器的基本组成和基本操作技能,了解常用的分析方法在医药学领域的最新发展和实际应用,为专业技能的学习和发展以及综合素质的提高奠定良好的基础。仪器分析课程实行双语教学是学科开展教学改革的一项重要措施,只有深刻认识到仪器分析课程实施双语教学的重要意义,才能保证这一教学改革的顺利进行。以下主要对仪器分析课程实施双语教学的重要意义进行了探讨。[4~6]
一、激发学生的学习兴趣
药学专业的学生学习任务普遍较重,仪器分析课程介绍性内容较多,知识点比较琐碎,学生的学习兴趣会受到一定的影响。如何培养和提高学生学习这门课程的兴趣也是众多高校教师一直关注和研究的问题之一。要想激发学生的学习兴趣,只限于向学生传授书本上的理论知识是远远不够的,课程的内容还必须体现出仪器分析领域最新的理念、最先进的仪器设备及其应用研究,尤其是仪器分析方法和技术在医药学领域中的应用。大部分科学研究和技术成果都是通过英文文献报道的形式公布于众,同时,各种大型仪器的使用方法、技术参数都采用的是英文表达的形式。作者发现,大部分学生面对实验操作和讲解时,都显得很迷茫,这从一定程度上对学生的学习兴趣产生了负面影响。仪器分析教学实行双语教学则能使学生在巩固理论知识的基础上,充分涉猎国内外前沿的分析仪器,促进学生根据切身体会深刻认识现代化仪器分析技术在实际生产和科学研究中的重要作用,从思想认识的层面真正激发学生学习这门基础课程的兴趣。大部分学生对英语的学习非常重视,每天都要花费一多半的时间进行英语各方面的训练。实施双语教学的初始阶段,部分学生是以学习英语为主要目的。一段时间后,学生学习英语的兴趣未减,更重要的是他们对仪器分析课程的学习热情比以往明显增高,能主动查阅相关资料,和老师进行探讨或者参与小组讨论。通过仪器分析课程双语学习,大大丰富了学生的英文词汇量,提高了学生的英文运用能力。可见,实行双语教学能促进英语和专业课学习的相互促进和有机结合,使学生在双语教学过程中同时体会到学习英语和仪器分析知识的双重快乐。
关键词:教学改革;仪器分析;高等院校
前言:通常来讲ISA主要是建立在化学物理相应性质基础上利用精密仪器进行化学物理相应性质测定的科学方法。走进新世纪随着环境科学以及材料、生命科学等良好发展,ISA成为了众多学科领域发展关注的焦点。
一、初探ISA课程特点
(一)较多的学科交叉性
ISA课程具备的特点首先是体现在学科交叉方面,其中涉及到的学科包含了计算机以及相应的化学物理学和电子学、光学等等,而这些学科在实际开展的过程中均涉及到相应仪器的有效使用。除了上述学科之外,一些基础性如生物学和数学等等也需要仪器分析。简单来讲就是ISA课程对于众多学科均起着较为关键的辅助作用。由此可见学科交叉是ISA课程重要特点之一。
(二)较多分析方式
ISA课程具备的特点还体现在较多分析方式上。现今ISA课程中不仅包含了电位以及库仑和相应电导具体分析方式,还包含了电位溶出以及伏安、原子吸收、分析荧光等等方式。这些不同的分析方式应用仪器不同,具体操作也各有所异。可以说多样性的分析方式从很大程度上促使ISA课程走向多元化发展道路上。
二、探析ISA课程改革建设
(一)教学大纲的调整
现今高等院校对于人才培养有着不同的目标,而国家当前对于ISA课程在教学方面提出了针对性实际要求。从ISA课程本质上讲涉及原理知识以及实验较多,学科交叉较强。这就需要该学科学生具备较强动手能力以及较为广泛知识面。因此改革建设ISA课程就需要首先从教学大纲着手,不同高等院校依据自身专业设置以及对于学生具体的培养目标,进而有目的性将教学大纲予以良好调整设置。如师范性质高等院校可以针对化学专业ISA课程,在教学大纲方面强调分析方式以及相应的分析理论,而无论是分析方式又或者是理论则需要将中学化学作为重点内容。促使学生能够在教学大纲调整之后具有更为明确的学习目标,即将中学化学方面仪器分析进行有效知识技能掌握,培养学生未来教育事业专研精神与意识;而如果是综合高等院校则可以针对材料物理化学专业ISA课程,在教学大纲上强调材料检测以及以期分析实际原理。如关注热重以及晶体射线、显微镜等等分析方式并将其作为ISA课程重要教学内容[1]。因为上述这些内容虽然在ISA课程中属于普通教学内容,但是如果是放在材料物理化学专业而言则对学生后续工作实践意义重大;此外如果是针对环境以及生物专业ISA课程而言,则需要将样品检测以及现场分析和微型便携式仪器等等作为实际教学大纲重点。由此可见不同高等院校性质以及不同专业性质,应用ISA课程侧重点是不同的。因此就需要各个高等院校针对不同专业ISA课程在教学大纲上予以针对性、目的性有效调整,而这也将是ISA课程改革的首要步骤。
(二)提高兴趣联系生活
ISA课程在实际改革过程中除了需要从教学大纲入手,还需要将兴趣联系生活。具体来讲现今众多学习ISA课程学生均表示该门课程较为枯燥同时具备较强专业性,因此学习起来兴趣较低。可以说该种状况在以往ISA课程教学中较为普遍。就任何一门课程而言要想实现较好教学效果就需要充分将学生在课程方面兴趣调动起来。ISA课程也不例外,改革重点需要关注课程兴趣的有效激发。这就需要相应课程教师将ISA课程和实践生活有效连接在一起,并在课程中指导学生正确发展方向,促使学生能够将学习到的知识技能实际应用在生活中。例如教师在教授可见吸收光章节中,如果仅仅依据课本内容按部就班讲究波长范围以及紫外线等等,整体课堂又会变得枯燥无味。学生也只能在教师讲解之后将波长等等内容死记硬背下来。现今ISA课程改革则可以在教学中增加视频以及图片等等多媒体演示方式[2]。简单来讲多媒体不仅仅能够应用在语文等文科课程中,更加可以应用在深奥的理科课程中。教师可以将不同波长散发出来的光通过具体图片来展现,由此将光的波长和光的颜色两者之间构建起具体关系并在此基础上予以紫外线有效定义。通过该种方式该课程学生也能够深刻理解可见光,同时更和实践生活联系在一起。再比如教师在讲授ISA课程中高效液相色谱章节中则可以将其和生活中的药品检验进行实际结合。学生在联系生活实践的课程教授中自然兴趣被激发,而最终的教学以及学习效果也会更加显著。
(三)多种教学相统一
以往在ISA课程中较多被应用的教学方式仅仅实验法以及理论教授法,实验法中学生依据教师演示进行具体实验,而理论教学中学生则完全被动的接受教师知识上传播。这些教学方式可以说比较滞后,并不能促使ISA课程更好被学生理解。而现今对ISA课程进行改革则可以将多种教学方式良好统一起来[3]。针对ISA课程完全可以将分组教学以及实验竞赛和相应的网络教学等等添加其中。首先从分组教学来讲,从ISA课程本质上来讲涉及较多的实验内容以及理论知识,具体讲解过程中教师则可以依据实验内容将学生划分成不同小组,对不同小组施与不同实验任务,通过分组实验不仅能够加快教学进程,而且还能够提高教学实际效果;其次从实验竞赛来讲,教师可以针对同样实验主题组织学生进行实验竞赛。教师针对学生实验具体过程以及实验结果进行综合性评比,一方面通过实验竞赛促使学生更好掌握实验并巩固涉及原理知识,另一方面也能够总结学生学习ISA课程中的优点以及缺点;最后从网络教学来讲,时代进步为各个学科课程教学提供了多样式空间,简单来讲教学并非必须要在课堂中进行,高等院校学生课余时间较为丰富,教师完全可以利用该部分时间组织学生针对ISA课程中日常困惑问题进行提问,教师利用网络方式进行问题解决。而该种多种教学的有效统一则是现今以及未来ISA课程关键改革方向。
结论:综上分析可知,从ISA课程本质上来讲则能够对学生科研兴趣予以有效开发,更能够为国家科学事业发展提供优秀人才。而本文对于ISA课程方面予以实际探讨也期望为后续关于ISA课程方面的研究提供理论上的参考依据。
参考文献:
[1]谢克英,张守仕,杨会会等.农业高职院校仪器分析课程教学改革与探索[J].才智,2014,30:127.
【摘要】“材料研究方法”课程是一门具有多学科交叉性、发展性和前沿性的课程,同时又具有很强的实践性,本文作者提出“材料研究方法”课程的培养目标应为培养“研究性思维”,在课程教学中提出“以材料分析为中心、以仪器为依托、引入研究性课题的课堂讲授、仪器实践、研究性课题贯穿始终”的教学模式及采取的具体措施。
【关键词】材料研究方法; 探索与实践; 课程教学
Reform and Application of “Research Method of Materials” Course Teaching
(1 Faculty of Material and Chemical Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China2 Engineering Research Center of Nano-Geo Materials of Ministry of Education, China University of Geosciences, Wuhan 430074,China)
【中图分类号】G622.3 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2012)06-0020-02
1前沿
“材料研究方法”课程是一门具有多学科交叉性、发展性和前沿性的课程,同时又具有很强的实践性,课程包含许多学科的基础理论知识,如何使学生在较短的时间内掌握这门课程,并能够在将来的工作和研究中应用自如,是本课程教学改革的首要问题。吕春菊等提出采用项目实例进行仪器讲解的创新课堂教学与设计型实验和虚拟型实验相结合的实践教学[1];雷彩虹提出在教学内容中穿插科研工作(即项目实例)的思路[2];曾鸣等认为综合实验课程的设置可促进学生的实验技能和创新能力的培养[3]。天津大学材料科学与工程学院将“材料研究方法”课程改革的思想设定为“立足材料分析,培养研究思维”,同济大学“材料研究方法”课程的“专业培养目标是培养学生的基础知识的组织运用能力和综合分析能力,尤其注重创新能力的培养”。从以上探索及实践可以看出,“材料研究方法”课程改革的趋势是培养具有“创新能力”的人才。而“创新能力”即具有“创新思维”或“研究性思维”。
2课程教学具体措施
基于以上分析,本文作者提出“材料研究方法”课程的培养目标应为培养“研究性思维”,在课程教学中提出“以材料分析为中心、以仪器为依托、引入研究性课题的课堂讲授、仪器实践、研究性课题贯穿始终”的教学模式,激发学生的研究性思维,再经过大四的毕业论文的设计制作进一步强化材料研究方法,会取得更好的教学效果。具体改革内容如下:
2.1“以材料分析为中心,仪器为依托”的理论教学模式的探索。
课堂理论教学是大学生掌握知识的基础。材料研究方法的课程教学同样离不开理论教学。过去材料研究方法课程多以仪器为主,介绍其工作原理,仪器的结构,并对仪器在材料分析中的具体应有进行介绍,学会谱图分析。本项目提出以材料分析为中心,仪器为依托,仪器要为材料研究服务,重要的是教会学生如何进行材料研究。因此,首先让学校了解材料研究都包含哪些内容,然后每项内容的检测仪器有哪些,再具体讲述每种仪器的原理和用途以及在同类检测中的异同点,具体分析材料的时候如何选择仪器。这样学生对材料研究方法有个整体的认识,结合仪器的检测分析,逐步形成一个完整的理论知识体系。但在具体的理论教学内容上还要进一步探索。具体如下:
①按照材料研究的思路对材料研究方法进行分类,然后按照按分类对仪器进行分类,分别讲述每种仪器在材料分析中的用途,体现“以材料分析为中心,以仪器为依托,培养‘研究性思维’”的教学理念;②在课堂上,尽可能多的引用材料研究的数据资料、项目实例让学生更好的掌握材料的研究方法及仪器的测试技术,将“研究性思维”渗透到学生的大脑中;③进一步拓宽教学范围。根据社会的需求,材料类专业分分合合,尽管对于不同类材料专业,材料研究方法的侧重点不同。但考虑到学生毕业后就业和读研的多元化,跨专业就业或读研已不再是新鲜事。因此,本课程的教学内容的范围应进一步拓宽,对材料研究手段进行全面的介绍,但根据具体大专业划分,如材料和化学,可对相应仪器做深入或简单介绍,事实上,本校亦用材料研究方法A和材料研究方法B来区分。不再局限于某一专业的分析方法,使学生具备完整的知识结构;④有重点的讲述。但材料研究方法仪器众多,对常用仪器可作详细介绍,不常用仪器简单介绍,有些仅仅提到;⑤及时更新课件。材料研究方法和仪器在不断的发展,在教学内容上,应不断更新,或及时介绍最新进展,让学生跟上时代的步伐。
2.2引入研究性课题模式的探索。
尝试将研究性课题引入该课程,让学生根据自己的兴趣和喜好,自由组合,6-7人为一组,该课题拟组织2组作为探索性实验。通过学生自己选题、设计材料、合成、检测分析等过程,加深对该门课程的理解,并在实践中注入“研究性思维”。研究性课题在课余进行,可选择自己熟悉的老师、研究生为其指导,亦可由任课老师指导,其内容可作为课堂教学的实例,实验室亦可自由联系。课题的难度适中,不需要化太多的时间和精力,目的就是更好的掌握材料的研究方法。鼓励检测项目超出课堂讲述仪器的范围,可进一步拓宽知识面。该项内容可作为考核方式计入课程成绩,以激励其积极性。
2.3仪器实验课程教学模式的探索与实践。
以往的仪器实验课程,主要以参观为主,教学改革之后,加大了实验课时数,但在具体实验内容上依然有待进一步探索。仪器实验除了保留常规的仪器介绍、操作之外,引入学生自己感兴趣的样品检测。在研究性课题完成的基础上,每个课题组都有自己的样品,可以分组进行,具体分析。然后一起总结。若没有研究性课题,可将学生分组,每组选择自己的目标样品,具体检测、分析。该内容亦作为考核项目计入课程成绩。
3课程改革的意义
《材料研究方法》是一门实践性很强的学科,如何使学生在较短的时间内掌握这门课程,能够在将来应用于材料测试与分析的相关工作和研究中,是本课程教学的关键。因此,本项目的实施对于促进教学工作,提高教学质量具有重要意义。①该项目改变了现有教学方式中学生处于“被动”和“从属”的地位,激发学生积极主动的学习和探索材料研究方法,发展学生的研究性和创造性思维,这是教育一直非常关注和提倡的问题;②该项目以“材料研究为中心”以“仪器为依托”,重在培养具有“研究性思维”的人才,体现了教育“以人为本”的思想,具有活力创造力的人才才是高校人才培养的终极目的;③本项目可起到一定的示范作用,其对于教学质量的促进及提高可推广至材料科学与工程一级学科的其他专业,也可推广至其他学科及专业。
参考文献
[1]吕春菊,舒康颖,司平占等,《材料现代研究方法》课程建设与教学实践[J],高校立刻研究,