榆林学院化学与化工学院 焦玉荣 刘玲娜 刘晓菊 韩志萍
仪器分析涵盖了包括电子学、物理学、信息学和系统制造等多学科的知识内容,是分析化学教学的重要组成部分。由于分析仪器的高灵敏度、高检测速度、高准确度和精密度等特点,使其在现代的分析领域中得到了广泛应用。
仪器分析实验是榆林学院化学与化工学院化学教育专业在大二第二学期开设的一门必修的专业基础课。从目前我院化学专业培养计划和课程设置看来,仪器分析实验课程在整个分析化学课程体系中占有极其重要的地位,也属于一门学生比较难掌握的学科。
随着全球科学技术的飞速发展,高等学校化学及化工专业的仪器分析实验教学,不论是教学思想、教学内容,还是管理水平和实验手段都必须适应人才培养的需求,要求学生以创新的态度对待每一种仪器,根据求职、就业、仪器使用与维护、创新拓展、设计制造的培养目标进行教学从而培养其应用型及创新型人才。
仪器分析实验是分析化学课程重要的实践教学环节,利用实验教学的直观性、实践性及其探索性和创新性,通过使学生理解各种仪器的原理,了解各种仪器的结构,熟悉各种仪器的操作方法,帮助学生建立和巩固仪器分析学科的基本概念和基本理论。自2003年升本后,榆林学院加大了教学设施的投入力度,在国家及陕西省教育厅的协助下引入资金购置和更新了大批的大型、精密的仪器设备,成立了院级的分析测试中心。测试中心所拥有的仪器类型基本能完成本科教学和毕业论文需要。对于新建的地方性大学,在仪器分析实验的教学上存在着一定的弊端。如所使用的昂贵的大型的仪器数量上不足,实验课时有限,实验教学往往演化成演示实验,影响了教学效果。理论教学与实验指导教师不同,实验教学和理论教学进度不一致,在有限的实验课时内无法详尽地把理论讲明白,失去了实验教学与理论教学相互促进的教学目的。教学方式上,指导教师提前准备好实验用品,详尽地介绍实验目的、原理、步骤及仪器结构和使用方法,没能激发学生的学习积极性,收到的教学效果不是很理想。学习者对仪器、部件缺乏感性认识、抽象、困惑。为了提高学生的动手能力、锻炼学生综合分析能力、培养学生的创新意识,本院的仪器分析实验教学团队有责任对现有的仪器分析实验教学进行改革和创新。期待提升教学团队的教学能力,提高学生的科研素质。
1.精选实验内容。随着科技的不断进步,仪器更新换代周期越来越短,仪器分析实验教材内容往往过于陈旧和固定,所以必须精选教学内容才能满足实验教学上的需要。针对教材内容和新仪器存在显著矛盾的问题,结合我院的现有的实验设备和我校培养目标的需要,我们开设了光学、色谱和电化学三类共8个基础性实验,通过这些实验,让学生掌握仪器的结构、原理和使用范围,初步学会仪器的操作技能,提高学生的实践能力。
2.丰富教学方法。我院仪器分析实验课时为32课时,采用由两个教师上课和指导实验,另外配备一名实验员的教学方法。为了使分析仪器充分地服务教学和科研,化学与化学工程学院在仪器分析教学团队的培养上采用多种的方法强化仪器分析教师的实验技能,使每位仪器分析的教师能够熟练地掌握多种仪器的操作、维护和故障的排除。教学团队素质的提高是保证教学质量的前提,在实验教学过程中,结合仪器分析的发展最新现状,讲授最新的仪器分析的技术、方法和知识,引导学生按科学的方法去主动学习、积极思考。
3.增加开放实验项目。由于教学课时有限,学生单独接触分析仪器的机会比较少。为了提高学生的动手和实践能力,化学与化学工程学院利用榆林学院的实验室开放基金,支持面对大一至大三学生实验开放和项目开放。分析教学团队教师的题目与仪器分析实验课程结合起来。通过这些项目进一步巩固了仪器分析实验课程,使学生的创新能力、动手能力和仪器操作能力有明显的改善和提高。
目前榆林学院实验课的考核不再采用批改实验报告及单纯实验考核的考核方式,主要采用平时考核与期末考试相结合的方式。仪器分析实验课程总成绩分两部分,理论成绩权重为40%,平时成绩权重为60%。平时成绩的考核内容通常包括考勤(25%)、课堂表现(25%)、实验报告成绩(50%),平时成绩总分(百分制)=考勤成绩×(25%)+课堂表现×(25%)+实验成绩×(50%)。对实验涉及的理论知识、数据处理方法主要以笔试的方式考核,考试的题型灵活多样,包括客观题如填空题、选择题、判断题和计算题,还有主观题型如简答题。实验总成绩=平时成绩×60%+考试成绩×40%,全面客观地考察了学生的学习效果,培养了学生的应用及科学研究的能力。
仪器分析实验作为一门高级专业实验课程,对化学教育专业学生的求职、就业和深造等方面具有十分重要的意义。根据我院化学专业培养方案,我们提出了针对该专业学生在提高创新意识、实践能力和动手能力培养的教学改革方案。实践证明,教改后的仪器分析实验课程,有效地提高了实验的教学质量,初步达到培养应用型人才和具有科研能力人才的教育目的。
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