李运芃 渠陆陆
仪器分析作为分析化学的一个重要分支,其自20世纪30代后期诞生以来,便对分析化学的未来产生了深远影响,极大地推动了化学科学的发展。现代以来,伴随着分析仪器的不断更新换代、分析方法的不断变革以及新技术的不断产生并应用,仪器分析也在不仅仅是化学这一领域,更是在物理学、电学,乃至计算机科学等领域中占据着重要地位。与此同时,为了能够培养出快速适应新仪器、新技术的人才,《仪器分析》便成了各大高校必须重视的一门学科。正因如此,在高等院校中《仪器分析》这一课程也愈发重要起来[2]。但是我们不得不面对的问题就是,《仪器分析》并没有起到预想中的效果。以下,是我从一个学生的角度对江苏师范大学(以下简称“我校”)《仪器分析》这门学科教学中存在的问题进行的探讨。
一、仪器分析课程在教学过程中存在的问题
(一)理论课教学内容抽象,理解困难
在仪器分析课程教学中,我校采用的教科书是由北京大学出版社出版,叶宪曾先生等编撰的《仪器分析教程》(第二版),該书共二十二章,从光谱分析、电化学分析、分离分析等方面详细地介绍和讲解了仪器分析中涉及的仪器以及采用的技术。由于其讲述内容的大多为仪器的构造及其工作原理,定性、定量分析的方法,涉及的内容比较抽象,单纯的通过理论教学很难理解这些内容。而且我校理论教学主要是通过教师口授和板书,这一传统教学模式也使得学生觉得课堂教学枯燥、乏味,对学习《仪器分析》这门课程产生倦怠,渐渐丧失学习兴趣、失去学习动力。
(二)实验课教学缺乏教学仪器且教学方式较为单调
仪器在仪器分析的教学中起着不可或缺的作用,因而可以实际操作仪器的实验课便成了仪器分析教学中最为重要的一环。但是由于很多分析仪器价格昂贵,学校并没有大规模采购。这也就无法满足学生的实验需要,于是仪器分析实验课便只能根据学校所具备的条件去开设,许多理论课上学习的仪器不能通过实验去加深印象,很快便被遗忘。再者,部分分析仪器运行成本高,易损坏,这便意味着学生只能通过演示实验去观看教师或专业的实验人员进行操作,而学生很难通过这学习方法去了解并掌握该仪器操作的要领,这也就达不到应有的教学效果。
同时,可以交由学生自主进行实验的仪器教学中,也存在诸多着问题。我校以及大多数院校在仪器分析实验的教学中大多采用的是先由教师讲解实验原理,演示实验步骤,最后交由学生自主操作。事实上,在理论课时,教师便已经介绍过仪器构造原理以及部分的实验步骤,实验课的讲解,只是在理论课的基础上再次重复,学生很难提起兴趣,从而严重影响教学效果。
(三)理论课和实验课脱节严重
由于我校对理论课和实验课学时安排的不同,导致实验课的进度并不能完全符合理论课的进度。在课时的安排中实验课课时远远少于理论课,因而实验课的进度会远远领先于理论课,也就意味着学生无法通过实验课的学习去巩固理论课知识,而理论课知识也不能运用在实验课中。而且,我校的实验课教师与理论课教师通常并不为一人,这便带来了很大的问题,及实验课教师并不了解理论课的教学进度与学生情况,从而没有办法针对性的在实验中去讲解学生在理论学习中的遇到一些问题。
二、仪器分析课程改革建议
(一)仿真实验教学
分析仪器的缺乏是仪器分析的教学难以达到预期效果的主要掣肘,大型仪器价格昂贵,运行成本高,易损坏,导致学生无法自主进行实验操作,而仿真实验便可以很好地解决这一问题。所谓的仿真实验,即通过软件模拟实验条件,在计算机上进行模拟实验操作。事实上我校所开设的《化工原理实验》这一课程中便已经采用了仿真实验进行教学。就分析化学而就,目前已经开发出了可以模拟气相色谱、离子色谱、原子分光光度计等分析仪器的软件。通过进行仿真实验,学生可以直观清晰地了解到实验仪器的构造及原理,并可以在计算机上反复进行实验操作,从而熟悉实验仪器和步骤,更好地加深其对于理论知识的理解。且由于使用的是仿真教学,极大地节省了实验成本也避免了实验仪器可能会被损坏的风险。
(二)理论课教学方式避免单一
仪器分析的理论课程由于其涉及内容烦琐复杂,如果只是通过单纯的“口授式”教学很难让学生产生学习兴趣。因此如何提高学生对于《仪器分析》的学习兴趣变成了仪器分析教学中面临的首要问题。通过使用进行多媒体教学不失为一个好办法。通过将传统教学模式与视频、图片相结合,在此基础上对仪器的构造和原理进行讲解,不仅可以从很大程度上提高学生的学习兴趣,而且这种方式可以帮助学生更好地更简单地理解理论知识,加深其对这部分内容的印象。采用多媒体的辅助教学可以使得讲授内容变得生动形象,便于学生理解和记忆,提高学生的学习兴趣,减少学生在《仪器分析》学习过程中产生的枯燥感。
随着当前科学技术的飞速发展和社会的进步,仪器分析也处在不断地变革中这各个领域中的作用也日趋重要。因此学好这门课程可以预见会对学生以后的学习和发展有着极其重要的影响。而由于《仪器分析》这门课程的特性,学生学好这门课程除了依靠自己的认真学习,更多的还是需要教师进行讲解。因此,教师应不断改进教学方式,充实教学内容,为培养出具有优秀的科研素养和创新思维的人才做出应有的贡献。
参考文献
[1]亓云鹏,范国荣,柴逸峰.《仪器分析》理论课教学心得[J].药学服务与研究,2010,10(1):79-80.
[2]吕兆林,李林竹,袁玮琼.高等林业院校“仪器分析”研究生课程教学改革的探讨[J].中国林业教育,2019,37(5):51-54.
[3]刘蕊,宋亚芳,李松.以学生角度初探普通高校仪器分析课程存在的问题与教学方法改进——以贵州师范学院为例[J].山东化工,2019,48(17):210-211.
[4]闫海燕.化学类专业仪器分析实验课程教学改革研究[J].化工设计通讯,2019,45(9):182-182,241.
[5]陈小锋.环境专业《仪器分析实验》教学改革初探[J].广州工,2016,44(24):165-166.