李 娜,姚如富
(合肥師范學(xué)院 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院, 安徽 合肥 230601)
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從本科畢業(yè)論文反思現(xiàn)代分析測試技術(shù)教學(xué)改革
李娜,姚如富
(合肥師范學(xué)院 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院, 安徽 合肥 230601)
[摘要]現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程是理工科學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)課,根據(jù)學(xué)生在本科畢業(yè)論文中出現(xiàn)的問題反思現(xiàn)代分析測試技術(shù)教學(xué),并從課程設(shè)置、教學(xué)方法改革、考核模式三個方面對課程進(jìn)行了相應(yīng)的改革,并取得了良好的教學(xué)成果。
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代分析測試技術(shù);畢業(yè)論文;教學(xué)改革
大學(xué)本科畢業(yè)論文對在校大學(xué)生而言不僅是離開學(xué)校所交的最后一個作業(yè),而且是將自己四年所學(xué)的知識與實(shí)踐相結(jié)合的過程,是學(xué)生畢業(yè)之前最好的綜合實(shí)踐能力的鍛煉。現(xiàn)代分析測試技術(shù)是在材料、化學(xué)、物理和工程等多種學(xué)科基礎(chǔ)上交叉融合發(fā)展的綜合性科學(xué),知識內(nèi)容十分豐富且發(fā)展很快[1]。根據(jù)學(xué)科側(cè)重點(diǎn)和專業(yè)培養(yǎng)需要的不同,實(shí)際教學(xué)內(nèi)容也有很多變化,常見教學(xué)內(nèi)容有X射線衍射分析、電子顯微分析、熱分析和波譜色譜分析等[2-3]。對于化學(xué)化工類學(xué)生來說,在畢業(yè)論文階段X射線衍射分析、電子顯微分析、紫外-可見吸收光譜、紅外光譜等是非常常用的分析測試手段。現(xiàn)代分析測試技術(shù)這門課的開設(shè)不僅能夠使學(xué)生在畢業(yè)論文階段快速開展實(shí)驗(yàn),而且會減少畢業(yè)論文指導(dǎo)老師的工作量和工作壓力。筆者在指導(dǎo)畢業(yè)論文的過程中及畢業(yè)論文答辯階段發(fā)現(xiàn)學(xué)生在分析測試方面總存在對分析測試手段掌握不熟練、應(yīng)用能力欠缺等方面的問題,這些問題能客觀地反映出現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程的教學(xué)效果和教學(xué)中應(yīng)該注意的事項(xiàng)。筆者根據(jù)學(xué)生在畢業(yè)論文中所出現(xiàn)的問題,反思現(xiàn)代分析測試技術(shù)教學(xué),并在課程設(shè)置、教學(xué)方法、考核模式三個方面對該課程教學(xué)改革提出自己的一些看法。
1學(xué)生在畢業(yè)論文中存在的問題
對于化學(xué)化工類畢業(yè)生來講,畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題具有一定的廣度、深度和難度且與科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)等相結(jié)合,通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)達(dá)到科研訓(xùn)練的目的[4]。這就要求學(xué)生能廣泛收集資料、理論聯(lián)系實(shí)際、將所學(xué)的知識應(yīng)用于畢業(yè)論文。一般來說,學(xué)生在拿到論文選題后應(yīng)先查閱文獻(xiàn)資料、完成開題報(bào)告、經(jīng)指導(dǎo)老師指導(dǎo)確定實(shí)驗(yàn)方案然后開始實(shí)驗(yàn)。
目前學(xué)生在拿到畢業(yè)論文題目后有的遲遲不能進(jìn)入狀態(tài),有的學(xué)生在設(shè)計(jì)方案時(shí)無從下手,不知道怎么樣的實(shí)驗(yàn)測試手段能得到最好的結(jié)果。即使在老師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn),但在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析階段有的學(xué)生不清楚如何分析得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),或者只能對獲得的結(jié)果加以簡單描述不會做深入探討。
2由畢業(yè)論文中的問題反思現(xiàn)代分析測試技術(shù)教學(xué)
現(xiàn)代分析測試技術(shù)這門課程學(xué)習(xí)的好壞與學(xué)生以后的學(xué)習(xí)、工作有較大的聯(lián)系且能夠在畢業(yè)論文階段體現(xiàn)出來,因此非常有必要通過畢業(yè)論文進(jìn)行反思、總結(jié)教學(xué)中存在的問題。畢業(yè)生雖然在大四的上學(xué)期已經(jīng)選修過現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程,但是由于這門課是選修課且開在大四上學(xué)期,不少學(xué)生存在應(yīng)付思想導(dǎo)致所學(xué)知識不夠扎實(shí);在大四階段學(xué)生的就業(yè)壓力比較大,找工作、準(zhǔn)備考研等會導(dǎo)致學(xué)生投入到現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程的精力有限;該課程是選修課,大部分學(xué)生將精力都放在專業(yè)必修課上,對選修課不夠重視沒有很好的利用現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程拓展專業(yè)學(xué)科視野。
現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程的特點(diǎn)是涉及的專業(yè)面比較廣,包含有化學(xué)、物理、量子力學(xué)等理論性較強(qiáng)的多學(xué)科知識,且每種分析方法的儀器操作各有特點(diǎn),知識點(diǎn)散,在講授的過程中比較枯燥、抽象、深奧,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中普遍感覺有難度;分析測試技術(shù)發(fā)展較快需要講授的內(nèi)容比較多,但這門課是選修課課時(shí)安排較少;該課程涉及的儀器有的價(jià)格偏貴有的運(yùn)行成本高從某種程度上影響了課程教學(xué)。例如X射線衍射儀、高分辨透射電子顯微鏡等由于價(jià)格偏貴學(xué)校沒有購買,這樣學(xué)生就無法進(jìn)行實(shí)際操作;例如熱重分析儀除了要滿足本科教學(xué)還要滿足科研的需求,科研任務(wù)繁重,時(shí)間上不能很好的滿足本科教學(xué);例如掃描電子顯微鏡的運(yùn)行成本較高,所以在教學(xué)過程中只能演示;以上這些因素就限制了學(xué)生對大型儀器操作的感性認(rèn)識和實(shí)踐技能。
3現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程進(jìn)行相應(yīng)改革的措施
3.1課程設(shè)置
課程設(shè)置一般指學(xué)校選定的各種課程的設(shè)立和安排,包括合理的課程內(nèi)容和課時(shí)等。課程設(shè)置必須符合培養(yǎng)目標(biāo)的要求,課程設(shè)置的好壞直接關(guān)系到該課程的教學(xué)質(zhì)量和效果[5]。在我院(化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院)《現(xiàn)代分析測試技術(shù)》課程開設(shè)在專業(yè)理論和實(shí)踐知識學(xué)習(xí)之后、畢業(yè)論文開始之前。我院化學(xué)化工類專業(yè)的學(xué)生在大四之前已經(jīng)上過波譜分析、儀器分析等課程,所以現(xiàn)代分析測試技術(shù)這門課主要講解X射線熒光分析、X射線衍射分析、電子顯微分析、綜合熱分析、色譜分析等五個方面的內(nèi)容。由于是選修課課時(shí)有限,在構(gòu)建課程體系時(shí)主要突出其先進(jìn)性和實(shí)用性。例如針對在畢業(yè)生畢業(yè)論文階段由于學(xué)生不能熟練掌握X射線衍射分析技術(shù),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)進(jìn)度緩慢,數(shù)據(jù)分析不透徹、畢業(yè)論文質(zhì)量下降的問題。在講授X射線衍射分析時(shí),為了使學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)掌握X射線衍射分析技術(shù),首先講解X射線衍射運(yùn)動學(xué)理論,做到通俗易懂,然后重點(diǎn)講解X射線衍射分析方法和X射線物相分析。
3.2教學(xué)方法改革
由于現(xiàn)代分析測試技術(shù)涉及的專業(yè)面比較廣、知識點(diǎn)散且比較枯燥、抽象、深奧,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中普遍感覺有難度,所以在課堂講解的過程中充分利用多媒體進(jìn)行教學(xué)以提高課堂趣味性和直觀性。多媒體教學(xué)是集聲、像、動畫、音樂為一體的現(xiàn)代化教學(xué)手段,將這種教學(xué)手段應(yīng)用在教學(xué)當(dāng)中是教學(xué)方法和教學(xué)理念的改革[6]。例如在講授電子顯微分析方法的時(shí)候,涉及的許多概念及工作原理非常抽象,如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法老師花費(fèi)大量的時(shí)間和精力而學(xué)生還是不太理解,這主要是因?yàn)殡娮语@微原理學(xué)生無法用肉眼看到。將顯微原理及操作流程做成動畫,圖文并茂、視聽一體生動地展示給學(xué)生,使學(xué)生能直觀的認(rèn)識到透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡是怎么工作的。
課堂教學(xué)與實(shí)際科研相聯(lián)系,使課堂教學(xué)更有目標(biāo)性也會使學(xué)生學(xué)以致用。例如在講解透射電鏡圖片及掃描電鏡圖片分析的時(shí)候,用PPT展示不同的電鏡圖片并結(jié)合科研文獻(xiàn),系統(tǒng)講解在科研工作當(dāng)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己的需要進(jìn)行相應(yīng)的測試,不同的測試結(jié)果能夠得到什么樣的結(jié)論,以及怎么分析對比這些測試結(jié)果等。這樣和科研文獻(xiàn)結(jié)合不僅使講解的更具體、內(nèi)容不枯燥而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的科研意識及分析解決問題的能力。
另外,對于學(xué)校有的儀器(例如掃描電子顯微鏡)能夠現(xiàn)場教學(xué)的進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),使學(xué)生能對所學(xué)的儀器有直觀的認(rèn)識;不能現(xiàn)場教學(xué)的,比如熱重分析儀我采用錄制視頻和在網(wǎng)上下載視頻的方式給學(xué)生以感官認(rèn)識。對于學(xué)校沒有的儀器比如X射線衍射儀更要借助多媒體進(jìn)行教學(xué),我采用的教學(xué)方式是在網(wǎng)上下載不同的儀器圖片和儀器說明,并下載別人的操作視頻或者到別的學(xué)校錄制操作視頻給學(xué)生看。
3.3考核模式
現(xiàn)代分析測試技術(shù)這門課作為選修課長期以來考核的方式是平時(shí)成績加最后的考試成績。由于是選修課且開在大四,在這一時(shí)期學(xué)生的時(shí)間比較少,有的又忙于考研或者找工作,從而導(dǎo)致學(xué)生不太重視這門課。結(jié)合這一特點(diǎn)為綜合評價(jià)學(xué)生的分析問題、解決問題以及創(chuàng)造性思維的能力,制定合理的考核評分標(biāo)準(zhǔn)。所以我們的平時(shí)成績考核側(cè)重對學(xué)生的思考問題的能力、動手能力、科研能力等方面的考察。平時(shí)鼓勵學(xué)生提出問題和質(zhì)疑,給能很好的提出問題的同學(xué)加分。在進(jìn)行儀器操作時(shí)注意培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力,給理論知識和實(shí)際操作能很好結(jié)合的學(xué)生加分。另外在講授過程中注重科研文獻(xiàn)的引入,引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題,注重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,培養(yǎng)學(xué)生良好的科研習(xí)慣,這樣在以后的畢業(yè)論文以及工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中能夠很快的進(jìn)入角色。最后的考試成
績以考查學(xué)生的綜合能力為主。減少以記憶為主的題目,增加儀器操作、結(jié)果分析以及測試方法選擇等方面的題目。
4結(jié)語
通過上述教學(xué)改革措施的實(shí)施,老師能清晰的把握重難點(diǎn),使課堂輕松有趣,在老師的引導(dǎo)下將理論知識和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來,讓學(xué)生有興趣的學(xué)習(xí),增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。經(jīng)過改革,現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程不僅完成了基本的教學(xué)要求,還取得了良好的教學(xué)成果。多數(shù)學(xué)生認(rèn)為現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程不僅使他們掌握了知識,而且向他們開啟了科研的大門。學(xué)生的思維能力、分析問題和解決問題的能力提高了。在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)中,學(xué)生普遍反映現(xiàn)代分析測試技術(shù)課程對實(shí)驗(yàn)開展和論文撰寫有很大的幫助;老師普遍反映學(xué)生能很快的進(jìn)入科研角色,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的也比較透徹?,F(xiàn)代分析測試技術(shù)的教學(xué)改革是一項(xiàng)長期的工程,要不斷地充實(shí)和完善。本文將畢業(yè)論文和課程改革相結(jié)合不僅極大地提高了現(xiàn)代分析測試技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量、提高本科畢業(yè)論文質(zhì)量,同時(shí)也提高了學(xué)生靈活運(yùn)用各種分析測試方法的能力,達(dá)到學(xué)有所用的目的,為以后學(xué)生的學(xué)習(xí)、就業(yè)等奠定了良好基礎(chǔ)。
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[收稿日期]2016-01-15
[基金項(xiàng)目]合肥師范學(xué)院人才科研啟動基金(2014rcjj01), 安徽省教育廳自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2015A291)
[第一作者簡介]李娜(1985-),女,山東單縣人,講師,博士,研究方向:新能源材料的制備及電化學(xué)。
[中圖分類號]G642
[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B
[文章編號]1674-2273(2016)03-0088-03