馬學(xué)艷(青海柴達木職業(yè)技術(shù)學(xué)院,青海 德令哈 817099)
儀器分析課程的教學(xué)目標是使學(xué)生掌握分析崗位所需的基本分析儀器的操作方法,是將化學(xué)基礎(chǔ)知識貫穿到實際操作中,是為學(xué)生明確崗位職責(zé)。這門課需要學(xué)生有扎實的專業(yè)基礎(chǔ),還要有很強的理解能力和實踐操作能力。大專院校的學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)普遍薄弱,所以會出現(xiàn)學(xué)生輕理論而樂于實驗的現(xiàn)象。在實踐中,沒有理論作為指導(dǎo)是不能有效地進行實際操作的。為了提高教學(xué)質(zhì)量,筆者根據(jù)教學(xué)目標以及學(xué)情,在儀器分析課堂教學(xué)過程中,總結(jié)了以下幾點教學(xué)體會。
儀器分析課程設(shè)計的相關(guān)學(xué)科較多,以物理學(xué)、化學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、高等計算機等為主,理論性與實用性均很強。不同儀器分析的原理存在一定差異,不同方法之間沒有建立明確的關(guān)聯(lián)性,知識點零散分布,在較短時間內(nèi)牢牢抓住重點存在較大難度。儀器分析課程教學(xué)中,不僅要求學(xué)生能扎實掌握各儀器的運作原理,還需要能嫻熟、正確使用儀器并深度分析實驗結(jié)果,這在很大程度上決定了本課程教學(xué)的實踐性特征。但受學(xué)時的約束,怎樣在有限的教時中,幫助學(xué)生扎實掌握繁多的分析儀器原理、操作技巧方法等,是課程教師在教時內(nèi)不斷探究的問題[1]。因為大部分儀器隸屬于精密儀器的范疇,不能依照主觀需求隨意拆卸、組裝,這在很大程度上決定了儀器結(jié)構(gòu)與工作原理內(nèi)的抽象性。因為存在如上問題,使很多教師在提升儀器分析課程教學(xué)質(zhì)量方面持有的信心不足,學(xué)生對課程知識深度學(xué)習(xí)的興致不高,無法真切地看到課程內(nèi)容在實踐應(yīng)用中存在的現(xiàn)實意義。
儀器分析課程涉及的內(nèi)容比較多,包括儀器分析的方法、理論、概念、原理等。在實際教學(xué)的過程中,教師要明確教學(xué)的重點和難點,根據(jù)學(xué)生的需求進行教學(xué)設(shè)計,采用合理有效的教學(xué)手段。由于該課程具有抽象、復(fù)雜的特點,所以學(xué)生學(xué)習(xí)的難度較大,許多知識難以單純依靠想象或描述進行理解。所以,教師可以運用信息技術(shù)進行教學(xué),配合文字、圖片、音視頻等多種教學(xué)資源,使教學(xué)內(nèi)容更加直觀生動,從而既增加教學(xué)的直觀性,也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生在課堂中更加主動。不僅如此,教師應(yīng)該堅持理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)原則,增加儀器分析實驗課程,配合理論知識開展實踐教學(xué),增加教學(xué)的直觀性并強化學(xué)生的實踐能力。例如,在“光學(xué)分析法”教學(xué)的過程中,教師可以用多媒體設(shè)備展示輻射能、物質(zhì)、光譜法、非光譜法之間的關(guān)系圖,使學(xué)生可以直觀的了解各項內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性。在輻射能和光譜法之間,教師可以用直線連接,然后在直線上寫著能級躍遷。光譜法下面可以加上AES、AAS、AFS 等分支;物質(zhì)可以和非光譜法用直線連接在一起,直線上寫著改變電磁波傳播方向、速度,并在非光譜法下面加上折射分析、旋光分析等分支。輻射能和物質(zhì)之間則用雙箭頭連接,下面寫上作用物質(zhì)不同。通過這種展示方式,可以讓學(xué)生直觀地了解光譜法和非光譜法的種類、其與輻射能和物質(zhì)的關(guān)系,以及輻射能和物質(zhì)之間的關(guān)系等。
在教學(xué)內(nèi)容方面,教師要提升教學(xué)水平,就要合理安排教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況掌控教學(xué)進度,堅持實驗教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合的原則。在理論教學(xué)的過程中,主要對儀器分析法的概念、理論、應(yīng)用設(shè)備等理論方法進行教學(xué),并在其中穿插現(xiàn)代儀器分析法的發(fā)展和應(yīng)用情況,使學(xué)生對該方法有更深刻的認識,同時拓展學(xué)生視野。在實驗教學(xué)的過程中,應(yīng)該配合理論知識安排實驗課程,做到二者有機結(jié)合。教師可以選取趣味性強、貼近學(xué)生日常生活的實驗內(nèi)容。例如,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生采用比色法快速測定奶制品中的蛋白質(zhì),或者用高效液相色譜法測定水中的苯酚類化合物。教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生不斷創(chuàng)新,通過實踐實驗探索知識、解決問題。
在教學(xué)的過程中,教師應(yīng)該積極與學(xué)生進行互動交流,通過互動反饋了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,然后開展下一步教學(xué)或者進行相應(yīng)的教學(xué)調(diào)整,確保教學(xué)進度、內(nèi)容等都能符合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,同時提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性和活躍性,使學(xué)生可以在積極的氛圍中探究學(xué)習(xí)。
學(xué)生在校期間大多數(shù)時間都是在學(xué)習(xí)本專業(yè)知識,很少去了解本專業(yè)在社會上的發(fā)展現(xiàn)狀,真正步入社會之后才會意識到自己的落后和不足。老師做為學(xué)生專業(yè)道路上的啟蒙者有義務(wù)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會課本知識,更有義務(wù)讓他們與現(xiàn)實社會接軌,拓展視野,有意識的去關(guān)注自己的行業(yè)現(xiàn)狀。比如三鹿奶粉事件、福建“女兒村”事件等,將社會現(xiàn)狀與學(xué)生的實際所學(xué)聯(lián)系起來,學(xué)生才會意識到自己的專業(yè)在社會上的價值,工業(yè)分析不僅跟化工產(chǎn)品,還與生活用品息息相關(guān)。筆者曾在任課班級開展了“三鹿奶粉事件,你怎么看?”的討論課[2]。從三鹿事件的發(fā)生背景,事件的影響,三聚氰胺的發(fā)現(xiàn),讓學(xué)生們暢所欲言,表達自己的想法,最后總結(jié)梳理,學(xué)生也明白了工業(yè)分析已經(jīng)滲透到生活的方方方面,刷新了學(xué)生們對工業(yè)分析以往的認知。
當(dāng)代大學(xué)生生活在大數(shù)據(jù)時代,思想活躍,想法新奇,傳統(tǒng)的教學(xué)已經(jīng)不能滿足學(xué)生的好奇心。另外,我院學(xué)生生源復(fù)雜,學(xué)習(xí)能力參差不齊,學(xué)習(xí)背景不同,使得教學(xué)不能一概而就。如何在這樣一個現(xiàn)代化、個體差距很大的班集體達到有效教學(xué)是困擾筆者很久又沒能完全解決的最大的問題。掌握學(xué)情主要是在教授某個班級時,會提前看這個班上學(xué)期的成績以及個體的表現(xiàn),分析各個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,在第一堂課與學(xué)生交談,詢問他們期望的上課形式,跟他共同制定上課制度、學(xué)習(xí)方法。因材施教主要是通過掌握的學(xué)情,制定學(xué)期學(xué)習(xí)計劃,以大多數(shù)學(xué)生的學(xué)情制定教學(xué)內(nèi)容,方法和教學(xué)進度,每一種分析儀器做為一個教學(xué)單元,從認識,到認知,再到操作分析細分教學(xué)單元,對學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生提出不同的要求。對學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生額外布置行業(yè)最新的研究方法,對于學(xué)習(xí)能力一般的學(xué)生要求掌握儀器分析的原理,對于學(xué)習(xí)能力差的學(xué)生也要要求會操作儀器。
教師的教學(xué)方法是教學(xué)效率的直接影響因素。儀器分析是一門綜合學(xué)科,是所有基礎(chǔ)知識的綜合體現(xiàn),學(xué)生在學(xué)習(xí)一種新儀器的開始總是抱著好奇的心態(tài),當(dāng)嘗盡了之后不覺得新奇,操作只是做一些重復(fù)的工作,會漸漸乏味,失去興趣,對操作原理更是不重視,造成理論與實際操作脫節(jié),每節(jié)課都有操作錯誤的情況出現(xiàn),甚至一個問題經(jīng)常犯錯或經(jīng)常不清的現(xiàn)象出現(xiàn)。興趣是最好的老師,但怎樣讓學(xué)生保持長久的新鮮感,怎樣重視理論,讓理論指導(dǎo)實踐是一直困擾筆者的問題。就以目前的經(jīng)驗,既不能把課堂全部交給學(xué)生,也不能把課堂全部掌握在自己手里,不能先把原理講完再去實際操作,而是讓學(xué)生先接觸儀器,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,再由學(xué)生說出自己的想法,老師進行鼓勵和更正。另外,配制溶液也要讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,測試的溶液也不要局限在化學(xué)試劑,還可以是生活用品,不僅學(xué)習(xí)了儀器也樹立了學(xué)生的健康意識。比如飲料的酸度,防曬霜的吸光度測試等。
多媒體和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展讓學(xué)生不再滿足傳統(tǒng)的教學(xué),以前老師形容,學(xué)生臆想的學(xué)習(xí)方式不再適用于抽象的儀器分析課程[3]。儀器分析的理論學(xué)習(xí)是一部分很抽象的內(nèi)容,學(xué)生理解困難,課堂乏味枯燥,教學(xué)效率不高,而網(wǎng)上的微視頻又與實際的教學(xué)設(shè)備千差萬別,雖然會有一定的效果,但會給學(xué)生產(chǎn)生一種“怎么跟我們的不一樣?”的困惑。大專學(xué)生有普遍的特點,就是形象思維活躍,對直觀的東西感受力強,所以在教學(xué)中一定要將抽象的概念形象化,抽象的儀器內(nèi)部拆開,根據(jù)儀器的內(nèi)部構(gòu)造,再結(jié)合儀器工作視頻,就能很好的理解理論,做到理論與實踐有效結(jié)合。
儀器分析會涉及多種儀器的操作,但是這些儀器的最終目的都是定性定量分析,學(xué)生就會有“能有一臺什么都能測的儀器就好了”的想法。既然最終目的都一樣,為什么還要分這么多儀器,這就跟被測物質(zhì)的性質(zhì)和測試要求有關(guān)了,哪些儀器能測哪些物質(zhì),有什么測試要求,每臺儀器的具體操作步驟又是什么,這就需要學(xué)生有一定的總結(jié)概括能力,所以在授課之前筆者會給學(xué)生推薦思維導(dǎo)圖法進行學(xué)習(xí)總結(jié),并要求學(xué)完一種儀器就用思維導(dǎo)圖進行分組展示分享[4]。
為使儀器分析課程教學(xué)內(nèi)容更具新穎性、感召力,調(diào)動大專學(xué)生對課程知識深度學(xué)習(xí)的積極性,建議授課教師在扎實掌握學(xué)科最新動態(tài)、最新信息的基礎(chǔ)上,應(yīng)主動投身到科研工作中,將自己在科研活動中取得的成果滲透到課程教學(xué)中。伴隨現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展進程,不同專業(yè)間的界限更為清晰化,結(jié)合學(xué)科特征與教學(xué)研究方向,可以把儀器分析課程細化為廣譜、電化學(xué)、色譜及其他分析方法,不同研究方法組織四位教師擔(dān)任,將各專業(yè)特長的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。比如,教師可以研究整體固定相的制取與運用,把科研成果帶到課堂內(nèi),這樣不僅能協(xié)助學(xué)生扎實掌握常規(guī)的色譜分析機理、氣相與液相法,還初步了解了其他最新方法,比如毛細管電泳等。正因為開展了科研活動,方能進一步提升儀器分析課程教學(xué)過程的生動性,也使任課教師有更大的自信完成教學(xué)工作。
在儀器分析的教學(xué)過程中,要拓寬視野,多關(guān)注行業(yè)現(xiàn)狀,在授課前期做好充分的學(xué)情分析才能因材施教。教學(xué)要跳出傳統(tǒng),緊跟信息化腳步,趣味化課堂,更要充分運用直觀和形象化的多媒體手段,更好的提高教學(xué)質(zhì)量。另外,要引導(dǎo)學(xué)生利用思維導(dǎo)圖法,把知識儲存在大腦里的,不能邊學(xué)邊忘。