儀器分析基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的整合教學(xué)范文

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1基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式是遞進(jìn)式教學(xué)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)具有開放性。下面就教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、新模式的教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)成績的評定三方面探討這種模式。

1.1教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置

對于儀器分析實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，教學(xué)內(nèi)容包含色譜分析、光譜分析、電化學(xué)分析和波譜分析等。這類實(shí)驗(yàn)包括物質(zhì)的定性和定量分析。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容設(shè)置相對簡單，學(xué)生只需重復(fù)教師示范的操作，得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)即可。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置旨在訓(xùn)練學(xué)生掌握儀器分析的基本原理和操作技能。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇要與身邊的生活有關(guān)，以激發(fā)學(xué)生的興趣。譬如，鋁合金中鋁元素含量的檢測與分析，工業(yè)廢水中重金屬的檢測與分析，常用食品中某種添加劑的檢測與分析，蔬菜或水果中殘留農(nóng)藥的分析等。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置注重學(xué)生解決實(shí)際問題、創(chuàng)新性學(xué)習(xí)以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。

1.2新模式的教學(xué)方式

對于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，主要以教師講解和示范操作為主。譬如，關(guān)于氣相色譜定性定量分析，開設(shè)有機(jī)混合物的氣相色譜分析。此實(shí)驗(yàn)要求教師講述氣相色譜分析的定性分析和定量分析的原理、氣相色譜應(yīng)用領(lǐng)域和范圍以及氣象色譜儀的構(gòu)造和基本操作方法。講授定量分析時(shí)，得重點(diǎn)講述相對校正因子和怎樣得出各物質(zhì)相對校正因子的實(shí)驗(yàn)方法。筆者所在學(xué)校開設(shè)的氣相色譜分析實(shí)驗(yàn)課，因?yàn)檎n時(shí)數(shù)的限制，教師直接給出各物質(zhì)的相對矯正因子，學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，直接將相對校正因子代入公式計(jì)算即可，這樣造成的教學(xué)效果就是學(xué)生下次再遇到運(yùn)用氣相色譜進(jìn)行定性定量分析時(shí)，仍然不知所措，因不知怎樣求出物質(zhì)的相對矯正因子。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)側(cè)重于對學(xué)生傳授儀器分析的基礎(chǔ)知識(shí)、儀器的結(jié)構(gòu)和工作原理、基本操作方法、該儀器分析方法的應(yīng)用領(lǐng)域以及運(yùn)用該儀器分析方法解決實(shí)際問題的思路。初步掌握儀器的操作技能，掌握定性定量分析的基本思路和方法，為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)和實(shí)施奠定基礎(chǔ)。所有基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)藥品試劑的預(yù)處理和實(shí)驗(yàn)最佳條件的摸索要求學(xué)生自己完成。

對于設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，教師根據(jù)本校已有的實(shí)驗(yàn)條件，提前一周給出實(shí)驗(yàn)命題范圍。學(xué)生以組為單位，一般每組5～6個(gè)人，各組組內(nèi)共同討論后選擇實(shí)驗(yàn)命題，并確定具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。每組負(fù)責(zé)人組織組內(nèi)人員的分工安排：從文獻(xiàn)的查閱和資料的信息獲取和提煉、分析方法的選擇、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)藥品和試劑的準(zhǔn)備以及實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施。做這些工作的過程中，學(xué)生組內(nèi)要集體論證實(shí)驗(yàn)方案的可行性。實(shí)驗(yàn)方案得到實(shí)驗(yàn)老師的肯定后，才可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。否則要修改實(shí)驗(yàn)方案。然后就是實(shí)驗(yàn)小論文的撰寫以及實(shí)驗(yàn)的答辯交流。整個(gè)過程學(xué)生工作量大，需要團(tuán)隊(duì)合作，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)完畢很多工作需要在課外時(shí)間準(zhǔn)備。而教師則全程跟蹤，必要時(shí)給予指導(dǎo)。以確保實(shí)驗(yàn)課的圓滿進(jìn)行，才能達(dá)到理想的教學(xué)效果。

1.3實(shí)驗(yàn)成績的評定

筆者所在學(xué)校儀器分析實(shí)驗(yàn)課程成績的評定方法是教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和上課的出勤率以及平時(shí)上課的表現(xiàn)給出成績。為適應(yīng)新的教學(xué)模式的需要，主要從文獻(xiàn)查閱、信息提煉能力、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的合理性、創(chuàng)新性和可操作性、基本操作能力、運(yùn)用理論分析數(shù)據(jù)的能力、結(jié)論是否正確、答辯交流等方面評定實(shí)驗(yàn)成績。成績的評定分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩部分，具體標(biāo)準(zhǔn)：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的成績占30％，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)成績占70％。其中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分為幾個(gè)部分：文獻(xiàn)資料的查閱和綜合提煉占10％，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)占20％，實(shí)驗(yàn)過程占30％，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占25％，實(shí)驗(yàn)答辯交流占15％。

2教學(xué)效果

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)掌握不同類型的儀器分析實(shí)驗(yàn)的基本操作方法和實(shí)驗(yàn)開展的基本思路。設(shè)計(jì)性從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇、文獻(xiàn)資料的查閱、信息的綜合提取、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟到實(shí)驗(yàn)小論文的撰寫，能較好的訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)和儀器分析方法解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生撰寫設(shè)計(jì)性驗(yàn)報(bào)告，此報(bào)告以小論文的形式進(jìn)行撰寫，要求不同于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告。然后，各大組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)答辯交流，各個(gè)組派代表進(jìn)行PPT匯報(bào)，匯報(bào)環(huán)節(jié)過后，同學(xué)們進(jìn)行提問交流。整個(gè)過程能較好地培養(yǎng)學(xué)生整合和提取文獻(xiàn)信息的能力；怎樣思考問題、怎樣尋找解決問題途徑的能力；培養(yǎng)學(xué)生明白團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神之于問題解決的重要性；培養(yǎng)學(xué)生撰寫小論文的能力以及學(xué)術(shù)交流表達(dá)能力。在探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題，勇于創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。為其以后的畢業(yè)論文和研究生學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。教師在此教學(xué)過程中教學(xué)水平也得到提高，真正達(dá)到教學(xué)相長的效果。

3新的教學(xué)模式對教師的要求

由于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)屬于研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，屬于開放式教學(xué)。在學(xué)生自由進(jìn)行實(shí)驗(yàn)選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及具體操作整個(gè)過程中，由于實(shí)驗(yàn)具體操作細(xì)節(jié)具有不確定性，學(xué)生隨時(shí)可能會(huì)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的需要，需增配一些實(shí)驗(yàn)器材。而且整個(gè)過程需，實(shí)驗(yàn)教師需全程跟蹤，必要時(shí)給予指導(dǎo)。這就需要實(shí)驗(yàn)教師投入更多的時(shí)間和精力，以確保設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求教師的知識(shí)面廣，科研水平高。善于結(jié)合自己的科研課題和方向，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)命題，將科研融合到教學(xué)中，真正達(dá)到科研助于教學(xué)，科研提升教學(xué)。

4結(jié)語

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)讓學(xué)生掌握了儀器分析的基本原理和基本操作技能，開放式教學(xué)滿足了學(xué)生探索式的學(xué)習(xí)需要和渴求。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和開放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，改變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)提出問題、分析問題、解決問題以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，培養(yǎng)學(xué)生積極尋找解決問題的途徑的慣性思維，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新性學(xué)習(xí)能力。讓學(xué)生感覺到課堂所學(xué)的理論知識(shí)和掌握的實(shí)驗(yàn)技能能夠解決實(shí)際問題，明顯感覺自身的專業(yè)水平在不斷提升。

作者：唐斯萍馮泳蘭劉夢琴匡云飛鄧培紅單位：衡陽師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)系