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儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

發(fā)布時間:2014-07-24 11:47

     本文是一篇專業(yè)的教育論文,主要是關(guān)于儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)的闡述,詳情請看下面的介紹。

  提高公民的科學(xué)素養(yǎng)(scientific literacy)是科學(xué)的使命和科學(xué)教育的宗旨,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)已成為世界各國科學(xué)教育改革的核心議題?茖W(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵是不斷發(fā)展并各有側(cè)重的,對于科學(xué)素養(yǎng)我們可以理解為科學(xué)態(tài)度,科學(xué)知識技能,科學(xué)方法與能力,科學(xué)行為和習(xí)慣? 。在我國,科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)涵具體化為科學(xué)教育的培養(yǎng)目標(biāo),引導(dǎo)我國的科學(xué)教育改革。

  儀器分析實(shí)驗(yàn)課是儀器分析課程中非常重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是高等師范院;瘜W(xué)、材料化學(xué)及化工與制藥等專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以鞏固儀器分析課堂教學(xué)的效果,不僅可以使學(xué)生掌握相關(guān)知識和技能,還可以激發(fā)學(xué)生的興趣和探索精神,提高學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)是任何科學(xué)創(chuàng)新的源和本,只有在實(shí)驗(yàn)過程中動手、動腦才能實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),造就創(chuàng)新型人才 。因此儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),顯得尤其重要。然而由于大型儀器設(shè)備價格昂貴,學(xué)校提供的儀器設(shè)備有限,再加上學(xué)生重視程度不夠,以至目前普遍存在學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,動手能力較差的情況。為了提高儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的主動性和積極性,結(jié)合儀器分析實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀,我們在教學(xué)中針對以往教學(xué)過程出現(xiàn)的問題進(jìn)行了一些有益的改進(jìn),提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

  l 儀器分析實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

  1.1 實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容不適應(yīng)教學(xué)需求目前所看到的許多儀器分析實(shí)驗(yàn)教材,其內(nèi)容多比較陳舊,與科學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀相差甚遠(yuǎn),不適應(yīng)實(shí)際教學(xué)需求。而且各個院校所擁有的儀器種類、數(shù)量、型號差別很大,因此能夠開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都不盡相同。結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,按照實(shí)驗(yàn)要求,在實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和方法上進(jìn)行充實(shí),做到不斷創(chuàng)新。

  1.2 基本上都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)由于認(rèn)識不足,儀器分析實(shí)驗(yàn)依附于理論課,作用主要是驗(yàn)證、理解、鞏固理論知識,因此幾乎都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練和興趣、能力的培養(yǎng)都不夠。而且在選擇儀器分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時,我們因?yàn)榇笮蛢x器類型和數(shù)量的限制,能開出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有限。實(shí)驗(yàn)過程中教師一般把實(shí)驗(yàn)的器具和藥品都準(zhǔn)備到位了,甚至需要加熱的儀器也都加熱好了,這就使得學(xué)生基本上不需要做太多東西,嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。日前所用儀器大多自動化程度較高,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中動手的機(jī)會較少,感覺儀器分析試驗(yàn)沒有什么可做的。

  1.3 學(xué)生動手機(jī)會較少實(shí)驗(yàn)課程最注重的是動手能力,因此在實(shí)驗(yàn)過程中老師一定要強(qiáng)訶學(xué)生的實(shí)際操作能力。儀器分析實(shí)驗(yàn)所用儀器因?yàn)槎驾^貴重,不可能購買多套同類設(shè)備,像無機(jī)、有機(jī)和化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)菢右蝗艘唤M是不現(xiàn)實(shí)的,學(xué)生動手機(jī)會較少。為讓學(xué)生每人都能在實(shí)驗(yàn)中訓(xùn)練實(shí)際動手操作能力,我校儀器分析實(shí)驗(yàn)采取循環(huán)式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每3—4人一組,逐個輪換不同內(nèi)容,這就使得學(xué)生能夠擁有較多的動手機(jī)會,高效的利用儀器,但相對其他無機(jī)、有機(jī)和化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)課而言仍然存在學(xué)生動手機(jī)會較少的缺點(diǎn)。

  1.4 缺乏預(yù)習(xí)提前預(yù)習(xí)能使學(xué)習(xí)過程中對于不理解、不懂的部分有所準(zhǔn)備,對于學(xué)習(xí)的效果起到事半功倍的作用。由于一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有時候比相關(guān)理論課程開的要早,大多數(shù)學(xué)生沒有預(yù)習(xí)的習(xí)慣,這就使得學(xué)分在實(shí)驗(yàn)課中對內(nèi)容較為陌生,有時候難以理解,對于實(shí)驗(yàn)方法和儀器結(jié)構(gòu)不熟悉,做實(shí)驗(yàn)時就比較盲目,直接影響學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)效果。

  2 儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基本做法

  2.1 慎選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇要根據(jù)具體擁有的設(shè)備來定,主要涉及光譜分析法、電化學(xué)分析法、色譜法等,教師選擇內(nèi)容時要有一定的創(chuàng)新,對于一些陳舊部分可以刪除,要強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和應(yīng)用性。為了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,應(yīng)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,適量增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中采用教師命題,學(xué)生選題,學(xué)生參閱文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案過程中學(xué)生要充分了解分析對象的特性,結(jié)合自己的了解,設(shè)計(jì)出樣品測定和數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)方案。然后師生共同討論修改實(shí)驗(yàn)方案,最后實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生需要自行準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),測得數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù),得出結(jié)果。在選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時還要充分考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能夠貼近現(xiàn)實(shí)生活,能引起學(xué)生的興趣,使學(xué)生感到學(xué)有所用。

  2.2 組織好實(shí)驗(yàn)過程組織好教學(xué)過程對提高儀器利用率及提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果起著重要作用。首先要保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)質(zhì)量,要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)認(rèn)真的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)過 很豐動,實(shí)驗(yàn)時問可以縮短,實(shí)驗(yàn)效果顯薔。為了避免學(xué)生對初次接觸的儀器有陌生感,可把儀器結(jié)構(gòu)岡片、操作流程等制作成多媒體課件 :學(xué)生對實(shí)驗(yàn)儀器有初步的認(rèn)識。為體現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)指導(dǎo)思想,在設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可針對教學(xué)內(nèi)容向?qū)W生提出問題,學(xué)生應(yīng)多思考問題,針對問題進(jìn)行有目的的預(yù)習(xí)。這樣能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,能使學(xué)生變被動為主動,教師在其中主要起“導(dǎo)”的主用 J。另外由于儀器分析實(shí)驗(yàn)所用儀器種類繁多,操作技能較綜合,涉及面比較廣,教師要加強(qiáng)指導(dǎo),講解過程中,學(xué)生可以隨時提出問題,筆耕文化推薦期刊,師生進(jìn)行雙向交流。由于分析儀器發(fā)展迅速、知識更新快,因此在講解完儀器的操作后,可以介紹同類儀器的發(fā)展現(xiàn)狀,介紹過相應(yīng)的分析方法后,可以介紹此類分析方法最新的研究進(jìn)展及該類方法在前沿學(xué)科中的應(yīng)用,以此來增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。注意引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中積極思考問題,并可組織學(xué)生對相關(guān)問題進(jìn)行討論,加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。在教學(xué)過程中注意促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的掌握,例如一些基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,加強(qiáng)科學(xué)方法教育。

  2.3 規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)報告寫好實(shí)驗(yàn)報告是完成實(shí)驗(yàn)的最后一個重要環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,指導(dǎo)教師應(yīng)檢查實(shí)驗(yàn)所得原始數(shù)據(jù)是否正確;要求學(xué)生課后及時處理數(shù)據(jù),總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),找出實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵,完成對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,結(jié)果的誤差分析;鼓勵學(xué)生采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)。例如儀器分析實(shí)驗(yàn)中定量分析常要繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制可以采用傳統(tǒng)的坐標(biāo)紙法,但因手工繪制會導(dǎo)致最后分析結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此可以教學(xué)生利用Excel或Origin軟件繪制工作曲線,很方便且能提高繪圖準(zhǔn)確性,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論是實(shí)驗(yàn)報告的重要部分,內(nèi)容沒有固定模式,但可涉及如對實(shí)驗(yàn)原理的進(jìn)一步深化理解,做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵和體會,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和解釋,結(jié)果的誤差和分析以及對該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見等。



本文編號:5218

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