儀器分析課改策略闡述
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作者：崔節(jié)虎 杜秀紅 單位：鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院土木建筑學(xué)院環(huán)境工程教研室 河南職工醫(yī)學(xué)院
儀器分析對環(huán)境工程專業(yè)來講，是一門重要基礎(chǔ)課，更是一門實(shí)用性較強(qiáng)的工具課。［1～3］俗話說，分析是科學(xué)的眼睛，儀器分析就是環(huán)境工程專業(yè)的眼睛。因此，儀器分析是環(huán)境工程技術(shù)和研究工作不可缺少的重要工具。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，特別是各種新技術(shù)的引入和應(yīng)用，這些對于環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生而言，掌握好課程內(nèi)容的難度有所曾加，從而導(dǎo)致學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的積極性不高、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^弱、應(yīng)用和創(chuàng)新能力不強(qiáng)等。另外，對普通本科學(xué)校來說，大型儀器的購入、維護(hù)和管理也面臨的很大困難，也直接導(dǎo)致學(xué)生在接受知識的過程中出現(xiàn)理論和實(shí)踐脫節(jié)的情況。如何適應(yīng)現(xiàn)代儀器的發(fā)展與教學(xué)改革新形勢，在有限學(xué)時范圍內(nèi)，合理安排儀器分析課程內(nèi)容，同時讓學(xué)生了解前沿學(xué)科，也能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，筆者根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會，談一些看法。
1針對專業(yè)特點(diǎn)，精簡內(nèi)容工科專業(yè)和理科專業(yè)在學(xué)習(xí)儀器分析方面有很大不同，理科重基礎(chǔ)，而工科側(cè)重應(yīng)用。現(xiàn)有的儀器分析教材很多，但真正面向和適合環(huán)境工程專業(yè)的幾乎沒有。對于教學(xué)時數(shù)少(如本校環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)的儀器分析課程，總學(xué)時僅40學(xué)時，其中理論課30學(xué)時，實(shí)驗(yàn)課10學(xué)時，要在這樣有限的時間內(nèi)學(xué)好儀器分析，教與學(xué)都存在很大困難。因此基于環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)及要求，對環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)儀器分析課程的教學(xué)大綱應(yīng)進(jìn)行修改。修訂中力求注重與環(huán)境工程后繼專業(yè)課程(如環(huán)境檢測課程等)內(nèi)容相銜接，而且分量適當(dāng)，突出重點(diǎn)，了解一般。既能反映基礎(chǔ)知識、技能和方法，又要反映環(huán)境工程專業(yè)知識結(jié)構(gòu)．加強(qiáng)學(xué)生研究，開發(fā)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。尤其值得了解的是，教師更應(yīng)重點(diǎn)突出環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)際需要，增加環(huán)境工程專業(yè)相關(guān)的儀器分析技術(shù)與方法(如色譜、光譜)，應(yīng)削減與環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生在實(shí)際工作中應(yīng)用甚少的分析理論(如伏安分析法等)，在有限的學(xué)時內(nèi)貫徹少而精的原則，增加一些前沿性的內(nèi)容。特別要在教學(xué)中增加每種儀器分析方法在實(shí)際中的最新應(yīng)用，使學(xué)生更加了解和掌握“為什么要學(xué)，學(xué)了有什么用?”這一關(guān)鍵問題，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。如在講解色譜這章的內(nèi)容時可適當(dāng)介紹當(dāng)前先進(jìn)的氣－質(zhì)聯(lián)用儀、液－質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境工程專業(yè)中的應(yīng)用，這樣易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到貫通的目的。
2重視案例教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情儀器分析作為一門專業(yè)選修課，設(shè)置時間一般選擇在大二或大三學(xué)期，此時他們對于相關(guān)的儀器設(shè)備還很陌生，還很神秘，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情是學(xué)好這門課程的關(guān)鍵。案例教學(xué)是非常好的選擇方法，透過此種方式，使得枯燥乏味的傳統(tǒng)教學(xué)變得生動活波，有助于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生主動參與課堂討論的能力。例如在每種儀器介紹以前給學(xué)生設(shè)置為什么要學(xué)，這種儀器方法在環(huán)境工程專業(yè)中的作用如何等等，讓學(xué)生理解方法的重要性。在每一種儀器方法介紹完應(yīng)用以后，再讓學(xué)生查閱相關(guān)學(xué)術(shù)應(yīng)用論文，找到在本專業(yè)中的應(yīng)用案例。這無形中加深了對知識的理解，而且是主動進(jìn)行的，對案例以及案例所反映出來各種問題有一個更加深刻的認(rèn)識。但是需要提醒的是選擇的案例是為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的，它應(yīng)該具有典型性，且應(yīng)該與所對應(yīng)的理論知識有直接的聯(lián)系。這樣學(xué)生才能認(rèn)真地對待案例中的人和事，認(rèn)真地分析各種數(shù)據(jù)和錯綜復(fù)雜的案情，才有可能搜尋知識、啟迪智慧、訓(xùn)練能力。為此，教師一定做好案例選擇的導(dǎo)向。
3仿真軟件和多媒體的正確使用普通院校限于價格昂貴、高精密儀器，高花費(fèi)的實(shí)驗(yàn)耗材，高要求的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，在開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)項目的時候常常有所保留，學(xué)生也不敢嘗試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作。因此仿真軟件就提供了一個操作空間，并且花費(fèi)很少，只要建設(shè)一個仿真實(shí)驗(yàn)室購買相關(guān)仿真軟件并進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，就可以搭建豐富的實(shí)驗(yàn)項目，就能滿足新形勢下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。儀器分析的理論部分比較抽象，使用傳統(tǒng)的教學(xué)方很難講解清楚，因此多媒體輔助教學(xué)手段給教學(xué)帶來生機(jī)與活力。但是，在教學(xué)的過程中也注意到多媒體過多使用也容易產(chǎn)生疲勞，因此要注意在適當(dāng)?shù)臅r候進(jìn)行媒介之間的切換，包括與傳統(tǒng)的教學(xué)手段的切換。
4儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革理論聯(lián)系實(shí)際是加強(qiáng)學(xué)生認(rèn)識能力的關(guān)鍵所在。如何選擇學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要聯(lián)系實(shí)際，貼近生活，要有真實(shí)感。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只有引起學(xué)生的興趣，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。積極引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，用自選的開放性設(shè)計實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，化被動的“要我做”為主動的“我要做”。基于此，我們選擇實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)際密切相關(guān)的環(huán)境測試問題作為設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生采樣進(jìn)行測試分析，告訴他們真實(shí)的測試結(jié)果是一名環(huán)保工作者的職責(zé)所在，能使學(xué)生懷著解決實(shí)際問題的責(zé)任心投入實(shí)驗(yàn)，這樣不但滿足了學(xué)生的好奇心，而且教會他們?nèi)绾巫鋈恕＝虒W(xué)改革是一個永恒的課題，任重而道遠(yuǎn)。《儀器分析》又是跨學(xué)科、實(shí)踐性強(qiáng)、發(fā)展快的課程，教師應(yīng)緊密結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)際培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)實(shí)踐中綜合運(yùn)用各種教學(xué)方法和教學(xué)手段，積極探索和改進(jìn)教育教學(xué)內(nèi)容和方式，才能適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的要求，培養(yǎng)出社會需要的合格人才。
