仪器分析课程(精选5篇)

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所属分类:文学
摘要

随着各种分析仪器方法的出现,仪器分析应用日益广泛,已成为现代实验化学的重要支柱。仪器分析课程已成为化工类、食品类等学生的专业必修课。因此课程体系的建设和改革势在必行,本文从教材选用、课堂教学、实验教学、成绩考核和教师素质几个方面对此进行了…

仪器分析课程(精选5篇)

仪器分析课程范文第1篇

关键词 仪器分析 课程建设 教学改革

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)23-0042-02

随着各种分析仪器方法的出现,仪器分析应用日益广泛,已成为现代实验化学的重要支柱。仪器分析课程已成为化工类、食品类等学生的专业必修课。因此课程体系的建设和改革势在必行,本文从教材选用、课堂教学、实验教学、成绩考核和教师素质几个方面对此进行了简单的论述。

一、教材选用

教材是实现教学目的的主要载体,是教学内容和过程的基本依据。要想教好一门课,选用的教材是否适合学生的专业方向是非常重要的,因为学生往往要以教材上的知识为基础来学习。因此可以说教材选用是课程建设的核心,是进行教学工作、稳定教学秩序和提高教学质量的重要保证。

不同专业的学生对仪器分析课程学习的要求不同,选用的教材也不同。对于食品专业的学生而言,课程的实用性至关重要,因此不仅要掌握常用仪器的分析原理、仪器组成、基本操作和仪器分析方法的选择,更应该关注新型分析仪器的应用和发展。针对这种情况,建议采用“1+4”教材选用模式,即一本主讲教材,4本辅助教材,且不断更新辅助教材。在选择教材时,我们应力争遵循两个原则,即“广而新”原则。“广”即对仪器分析这一领域进行较全面的介绍,使学生掌握各类基本仪器的原理、仪器构造和应用特点,为将来的进一步学习和应用打好基础。“新”则是向学生介绍现实生活中的分析仪器最新应用,可使学生了解仪器分析发展的新方向及动向。

二、实验教学改革

实验教学改革应着重从以下两方面入手:一方面是实验指导书的合理编排,另一方面是实验项目的设置和筛选。

因不同院校所使用的分析仪器设备类型、规格型号、生产厂家等有所差异,高等院校的仪器分析实验教材的实用性受到限制,给教师指导和学生预习带来不便,直接影响实验效果。对于实验课,可根据各自学校实际情况行合理编排实验指导书。在编排实验指导书时应注意书中实验数量应略大于实际开设实验数量,且尽量覆盖仪器分析中常用的方法和操作技术,以便于学生掌握更多的实践操作技术。

与其它化学实验课程相比较,仪器分析实验教学最突出的特点是存在着“三多三少”的矛盾即班级实验次数多、每组实验学生多、验证性实验多,而配套教学仪器设备少、独立操作实践机会少、设计性和创新性实验少。因此在实验教学改革中应拟合并或筛减部分简单、专业针对性差的实验项目,适当增加专业应用性强的实验,并逐步增加综合设计性实验和创新性实验,力争构建“基础型—设计性—创新型”三层次实验教学体系。

基础性实验的选择原则是要求学生掌握实验基本操作技术,常用试剂的配制方法以及实验室常用仪器的使用,构建“实验指导书+教师讲解+学生操作”的基础实验模式。设置综合设计性实验是对学生更深一步的要求,要求学生能以专业知识为基础,解决专业的相关问题,切实体会到分析化学对于食品专业学生的重要性,从而提高学习的积极性和主动性。创新性实验要求学生在教师的指导下,查阅相关的文献资料,根据所学的知识和操作技能,设计实验课题,写出设计方案。方案通过后即可自行准备实验,进行实验,写出实验论文,从而提高学生的科研能力。

同时可设置开放实验室,允许学生在课余时间进入实验室训练,允许学生在完成基本实验内容的基础上自选实验。实验项目可以由教师提供,也可以是学生通过查资料获得。开放实验要求学生以研究者的身份在查阅资料的基础上,根据已有的知识精心设计和统筹安排。教师则以导师的身份对学生的研究工作进行指导、对学生的实验结果进行评价和把关,学生可以根据自己的情况合理安排实验进度和时间。

在实验教学中,应注重虚拟实验室和实际操作录像的应用。大型、先进的实验仪器价格昂贵,分析操作要求精细,耗时耗力,且为防止学生损坏仪器,多采用教师演示教学的方式,学生无法单独进行操作,难以参与其中,致使教学效果不理想。因此可引进智能仿真课件。模拟课件对抽象、晦涩的理论、无法实地实景展示的仪器构造以及在现有实验条件和学时下无法进行的实验条件优化过程都可以进行形象逼真地演示和自主互助模拟操作。

三、考核体系改革

目前仪器分析的考核方式主要为闭卷考试,该方式不重过程,只惟结果,不利于提高学生学习的能动性,因此应建立多元化的考核体系,将“教”、“学”和“用”三者有机的结合。可采用“平时成绩+论文(试卷)成绩+实验成绩”的三层次考核体系。

平时成绩(20%):主要包括出勤成绩、课堂提问回答情况成绩、平时作业成绩和课前开放学生讲课成绩四部分,综合考察学生的平时表现。

论文(试卷)成绩(48%):期末考核可采用提交相关论文或开卷考试的形式。提交论文不但可以使学生了解最新的仪器进展和分析应用领域,还可使学生掌握基本的论文写法,锻炼科研论文的能力,为后续的学习打下良好的基础。若采用开卷考试的形式,应注意所出试题的质量,应少出或避免翻书即可找到答案的直接性试题,应多出通过理解、分析和综合方可的综合性试题,从而全面考察学生对该门课程的实际掌握情况。

仪器分析课程范文第2篇

关键词:仪器分析实验;辅助教学手段;课程教学

仪器分析实验课程是化学类及相关专业开设的主要基础课程之一,课程内容主要包括电化学分析法、紫外可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、色谱法、原子吸收光谱法、荧光光谱法等模块。通过这门课程的学习,学生可以加深对有关仪器分析方法基本原理的理解,掌握仪器的基本结构及使用方法,合理选择实验条件,正确处理实验数据和表达实验结果,为后续课程的学习及未来职业岗位的胜任奠定一定基础。

1仪器分析实验教学存在的主要问题

1.1硬件资源不足,学生缺乏实操训练

仪器分析实验所用大型仪器每台价格少则几千元,多则几万元,甚至几十万元。许多院校受到资金和场地的限制,无法配置课程所需的全部设备,或者仅有1~2台面向全体师生。因此,硬件资源的不足,导致仪器分析实验教学不能像基础实验那样,采用独立操作的方式,让每位学生都参与实验,只能靠教师演示或让学生做些辅的操作来完成教学任务。例如:在红外光谱实验中,学生可以进行的操作大多是固体样品的压片;在液相色谱实验中,学生的主要任务是配置溶液、用超声除去气体、用微孔滤膜过滤等。而仪器参数的设置、进样等涉及仪器操作的部分大多由教师演示,学生则少有动手操作仪器的机会。

1.2精密仪器的特殊性使学生使用受到限制

精密仪器的操作技术要求高,使用人员只有在熟悉仪器性能和熟练掌握操作规程的前提下,才能进行实际操作。一旦使用不当,不仅会造成仪器损坏,而且相对高昂的维护费用和相对较长的维护时间会给日常教学带来严重影响。因此,在仪器分析实验教学中,通常采用大循环方式组织教学。大多数任课教师为了保证设备处于良好的运行状态,避免或减少故障的发生,在课上只是亲自演示,不允许学生随意开启、关闭仪器,随意旋转仪器按钮,随意改变仪器工作参数。在这种情况下,学生只能走马观花地看演示,达不到理想的学习效果。

1.3注重培养操作能力,忽视介绍内部结构

仪器分析实验的教学目标为掌握实验原理,了解仪器构造、各部分功能,以及仪器的使用、维护和保养。多数学校在现有条件下,收获较为理想的教学效果也只是学生能在课程结束后掌握机械操作仪器的方法,而学生对仪器的内部结构和原理却了解甚少,也不懂常规维护和保养,能力自然不能得到充分锻炼。这对日后工作帮助显然不够,难以满足职业教育技能型人才培养的实际需求。

1.4辅助教学手段针对性不强

随着信息化时代的来临,在硬件资源不足的情况下,教师可以借助互联网上的教学视频来进行辅助教学,对学生掌握实验原理、仪器构造也能起到一定效果。但由于仪器设备型号不同,软件、硬件操作规程差别较大,学生观看互联网上的视频后,面对本校的实验设备可能还是无从下手。例如:利用百度搜索到的紫外可见分光光度计的教学视频多为721、722、752、UV756MC型号;气相色谱仪教学视频主要是GC120M、AGILENT6890N型;而液相色谱仪、原子吸收分光光度计、原子荧光光度计、气质联用仪等仪器的网络教学资源十分有限。针对以上问题,根据实际条件,选择、开发适合本校的辅助教学手段,用来弥补教学资源的不足,不失为一条可行之路。

2辅助教学手段在仪器分析实验教学中的运用

2.1将仿真技术引入教学

分析仪器仿真技术是利用计算机技术、网络技术、仿真技术和信息技术,在计算机上建立一套与真实分析仪器完全相同的虚拟分析系统[1]。它能够借助图像、动画来描述设备的特性,显示实体的真实动作,模仿真实操作过程。国内大型分析仪器仿真技术现已成熟,以由北京东方仿真软件技术有限公司开发的大型分析仪器仿真操作系统系列软件为例,它涵盖紫外分光计、红外分光计、气相色谱装置、原子吸收光谱、高效液相色谱、色质联用分析仪仿真等内容。该系统采用计算机虚拟仿真技术进行开发。软件具备机理模型,虚拟场景逼真度高,且以真实实验数据库作为支撑,能够自动模拟相应的实验现象,得到与真实实验相似的实验结果。操作方式灵活真实,仿真操作过程与真实仪器操作过程极其相似。学生可以通过仿真技术在计算机上建立的虚拟实验操作平台,完成对昂贵分析仪器设备的模拟操作,就如同在真实的分析仪器上操作。它不仅能够满足日常训练、常规考核以及技能大赛等需求,也为剖析仪器的内部结构、原理提供极大方便。仿真实训室的建立可利用校内现有计算机机房进行扩充,购买相应操作软件。这与添置设备相比,仿真技术投入少、消耗低、使用周期长、维护方便。大型分析仪器仿真软件的引入,与传统的教学方式相比,不仅能满足设备数量与学生数量之间巨大差距的矛盾,弥补办学硬件资源的不足,还可对设备的内部结构、实验原理等相关知识进行形象剖析和立体化讲解。仿真仪器的反复操作不仅不会增加实验成本,遇到操作不当、参数设置不正确时,也不会损坏仪器、出现安全问题,能够帮助学生尽快、全面掌握仪器设备的操作技能。

2.2合理运用微课

针对仪器分析实验硬件资源不足的问题,如何把有限的实训资源整合到传统教学环境里来,使其最大限度地发挥作用,需要教师认真对待。从技术角度来看,微课这种灵活、主题突出的新型教学模式就是一个有效的方法。微课是以教学视频为主要载体,反映教师在教学活动过程中针对某个知识点或教学环节开展教与学的各种教学资源有机组合。开发仪器分析实验相关微课,借助网络与视频技术,通过视频、图片、PPT等形式,可形象直观地将实训项目操作技能视觉化,供学生反复观看,更有利于学生理解与掌握专业技能[2]。它还能将课堂教学延伸到课外,学生能够在课前、课后利用电子设备浏览实训课教学内容,有针对性地学习。教学视频是微课的核心组成部分,时长一般在5~8分钟,主题突出,经过后期制作的视频及配套辅助资源的总容量一般为几十兆字节,视频格式须是支持网络在线播放的流媒体格式(如rm,wmv,flv)等[3]。仪器分析实验的微课制作可采用“录像法”,把仪器部件、旋钮、操作方法、实训内容完整地展现出来。如对红外光谱实验中固体样品的压片过程、分光光度计的使用,均可全程录制。而对于大型设备,如气相色谱、高效液相色谱、原子吸收分光光度计等,一次完整的实验耗时较长,微课的制作可按动作节点把操作步骤碎片化成不同单元,针对碎片化后的知识点进行录制。步骤要连贯,不能轻易跳过。视频的后期制作中,加入关键词,以字幕的形式补充其不宜讲清楚的部分。以G5气相色谱仪的操作为例,可碎片化成以下几部分录制:一是仪器构造,主要介绍气路控制系统、仪器控制面板、进样器、色谱柱箱、检测器(包括控制电路)等;二是开机方法,介绍开机操作顺序及载气流量的调节;三是样品测定,主要介绍主菜单功能,设置温度、桥电流的方法,由于升温时间较长,过程省略;四是取样进样的操作;五是关机方法,介绍怎样返回至主菜单,设置桥电流,怎样关恒流源降温,最后关主机;六是软件操作部分,可使用“Camtasia”录屏软件,将软件操作过程完整录制下来。仪器操作的录制过程,既要有设备的整体画面,又要注重细节,让学生能够在整套设备中准确找到相关按键或旋钮,同时又能看清操作方法。

2.3建设网络教学平台

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中提出,要“加强网络教学资源体系建设,开发网络学习课程,创新网络教学模式”。网络教学平台是实现教育教学方法创新,促进优质教育资源普及共享的重要途径和基础保障[4]。网络教学支持平台是指建立在互联网的基础之上,为网络教学提供全面支持服务的软件系统的总称,包括支持网络教学的硬件设施和支持网络教学的软件系统。网络教学平台主要有点播式教学平台和互动式网络教学平台。点播式教学平台能够实现教学资源的快速传递,学生可以随时点播音频、视频课件,查阅电子教案等教学内容。而互动式教学平台可使师生通过网络进行交流,教师也可利用教学平台对学生的学习情况进行跟踪,并根据学生的学习情况有选择性地课程内容。网络教学平台建设包括硬件建设和软件建设。硬件设施主要有全方位的校园宽带网、功能完善的网络多媒体教室、服务器、多媒体教学材料和软件的存储设备。软件方面主要是教学系统平台。教师可将仪器分析课程的课件、教案、专业资料、仪器使用的微课程上传至平台,供学生自主学习。学生可先通过网络平台观看仪器操作的微课程,熟悉仪器结构和操作要领,然后上机操作,这使得教学更具有针对性。目前国内许多院校或公司研制和开发了适合自身需要的网络教学平台产品,如北京师范大学研制的Vcalss、上海交通大学的Answer教学系统平台,都可以引进使用。

2.4其他辅助手段的使用

根据仪器分析实验课程的特点,教师也可选择简单易行的辅助手段,如:制作大型仪器操作流程图,并将其打印、压膜塑封后放在仪器旁边,学生在使用之前需仔细阅读,按照说明进行操作;针对现在高校大学生几乎都有智能手机的现状,在没有网络教学平台的情况下,教师也可将微课、视频通过微信发送给学生;也可通过易企秀软件,生成二维码,学生通过扫描二维码的方式在课后观看相关教学视频进行自学等。

3结束语

仪器分析实验课程是一门实践性很强的课程,对分析仪器的需求较高。在教学资源有限的情况下,我们应当积极探索辅助教学手段的运用,帮助学生深入、直观地理解和掌握所学知识,提高动手能力和独立操作能力,为学生独立调试、使用仪器打下良好基础,从而达到提高教学质量的目的。

作者:柳意 单位:锦州师范高等专科学校

参考文献:

[1]田文德,丁辉,姚飞.分析仪器的计算机仿真[J].现代科学仪器,2001(3):41-49.

[2]胡海星,张春霞,张春燕.微课在高职实训教学中的应用研究[J].长沙大学学报,2015(3):125-126.

仪器分析课程范文第3篇

关键词 仪器分析 教学改革 教学方法

中图分类号:G424 文献标识码:A

Instrumental Analysis Course Teaching Reform and Exploration

ZHANG Lihua

(Chifeng Industry Vocational Technical College, Chifeng, Inner Mongolia 024005)

Abstract Chemical analysis is a part of the instrument, it is by means of sophisticated analytical instruments, according to the physical or physicochemical properties of the substance to determine the chemical composition analysis of the content and structure. As electronic technology, computer technology, laser technology and other new technologies applied to the instrument, classical chemical analysis continue to be instrumented. Instrumental analysis applications are increasingly being used, it is not only used in pharmaceutical, chemical, metallurgical also used in food, geology, environmental protection, national defense and other fields.

Key words instrumental analysis; teaching reform; teaching method

仪器分析课程在教学过程中存在以下问题:其一,因一些大型精密仪器价格昂贵,普及较困难。而学校仪器的数量又有限,特别是精密贵重仪器,有时只有一两台,由于仪器娇贵,担心学生使用过程中误操作而损毁,所以,上课时学生只能观摩或者观看教师演示,学生直接动手操作机会很少。其二,目前职业学生文化知识基础薄弱,而仪器分析所包括的分析方法很繁多,如:电化学分析法、光学分析法、光谱分析法、质谱分析法、差热分析法等分析方法。而每一种分析方法根据被测物参数和原理的不同又有不同的分析方法,就以光学分析法为例,又可分为紫外-可见光谱法、红外光谱法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、荧光光谱法、核磁共振波谱法,自然,每一种分析仪器的操作过程及应用情况也不同。怎样把繁多而难懂的理论简单明了化成为仪器分析课教学的一大难题。其三,通过对食品和化工两个不同专业学生仪器分析的教学,笔者发现仪器分析教材很多,绝大多数是不分专业,不论学生水平而通用的,想选择适合本专业本校学生的的仪器分析教材却很难。其四,目前仪器分析课程教学仍然是一种以教师讲授为主、课堂学习为主、书本内容为主教育方式,“教师讲得辛苦,学生听得疲劳”, 使仪器分析教学陷入了一种两难的境地。

针对这些问题,应从以下几个方面进行教学改革。

1 利用多种教学方法,提高教学质量

对于容易普及而又相对便宜的仪器,学校要多配置一些,并采用现场教学,也就是直接把学生带到实验室,对着仪器进行讲解,边观察边讲解,利用直观教学的方法来提高教学质量。这样,在增加学生感性认识的同时增进学生对仪器工作原理的理解。还要尽可能地用一些报废的旧仪器来进行结构原理的讲解。比如,在讲可见分光光度计时,就可用报废的721型可见分光光度计,首先让学生观察仪器外部控制按键并熟悉其用途和操作方法,再拆开仪器,让学生观察可见分光光度计的内部结构和主要部件,教师进一步讲解每一个零部件的作用,再让学生试着组装仪器,并画出仪器的光学系统简图。这样就会使学生对这个仪器结构和原理充分理解,对内部光路印象深刻。像酸度计、离子计、旋光仪等常用仪器都可采用类似的教学方法。

对于价格昂贵且操作复杂的大型仪器,本身仪器数量有限,又担心学生操作过程中损坏,所以往往是教师在课堂上以黑板加粉笔的形式讲解结构和原理,有时用图片辅助教学,之后在实验室里教师操作演示学生观摩,学生自主操作仪器的机会是少之又少,也就不能做到熟练操作。笔者认为应采用现代多媒体教学手段,将复杂的方法原理、仪器结构、内部构造、分析流程、图谱及数据分析等制成图片、动画或视频材料,再结合声、形、色等,将复杂难懂的内容形象直观的表现出来,通过多种感觉来刺激学生的想象力,加深学生的理解,活跃课堂气氛,激发学生学习热情,提高教学效果。例如,在讲解高效液相色谱时,先让学生观看图片熟悉仪器外观,理解每个分仪器的作用,然后让学生观看每个分仪器的剖面图,理解其工作原理,再将整个仪器的工作流程制成动画,演示流动相流动过程。浅显易懂地描绘了复杂的结构和原理,最后用自制的视频演示所使用的高效液相色谱仪操作过程。多次观看视频至学生能熟练掌握为止,之后让学生进入实验室进行实际动手操作,学生操作起来就容易上手。在仪器数量有限的条件下,采用分组实验协同合作的方式,增加学生对仪器的操作机会,争取做到人人动手多次演练。也可以通过模拟实验对大型仪器进行多次演练,例如通过气相色谱虚拟实验室,了解仪器内部结构和原理并熟悉操作过程。

2 合理选择仪器分析教材

首先,仪器分析教学内容最主要的是光谱学、电化学和色谱学三部分内容,并应该按这一顺序来编写,大部分教材正是采用这一顺序编写的,较为合理。因为这样做,可以使学生在懂得光学分析法和电学分析法后,更容易接受色谱分析的学习,因为光谱检测器和电化学检测器是色谱学中常用的检测器,所以在讲色谱部分之前应该先有光谱学和电化学知识的准备。

其次,选用教材时要考虑到学生的专业情况。不同专业的学生仪器分析课程学习的要求不同:食品类专业的学生,要讲求课程内容的实用性,通过仪器分析课程的学习让他们知道在面临某一项分析任务时应选用何种仪器,并掌握常任分析仪器的基本操作方法。尽量选择理论浅显易懂实验内容较多的教材,且以光学分析法和色谱分析法为主而以电化学分析法为辅的教材。比如详细讲授紫外、可见、原子分光光度仪、红外光谱仪,色谱分析中主要讲授气相色谱和液相色谱,离子色谱仪,电化学分析中只选酸度计、电位滴定仪等有限的几个详细讲解,其他不做重点讲授,再结合仪器连用内容。化工类专业的学生,需要对基础理论、分析原理、仪器构造及数据处理都必须熟练掌握,选择教材时要注重理论知识的介绍,且要以电化学分析法为主,结合光学分析法和色谱分析法等分析技术。必要时可以介绍新的分析方法和新的分析技术给学生作为知识的扩展。

再次,选用教材还要考虑理论教学与实验教学相结合的问题。现在许多仪器分析教材以大篇幅的理论为主,涉及的实验内容却很少。对于职业院校学生来说,培养的目标是培养技能型的实用人才或操作人才。更应该重操作轻理论,这就要求教材选用上既要注重理论课的教学内容更要注重实验课的教学内容。

最后,教材选定后,在实施教学前,要根据专业特点、学生知识结构水平和学校仪器配置情况对教材内容进行合理的取舍,节选出与专业密切相关的教学内容。选讲部分内容、精讲重点内容、减轻教学压力。为了弥补学校实验条件的不足,补充教材内容,让学生接触到学科前沿的知识,可以考虑其他办法传授给学生。可充分利用网络信息资源进行教学,通过网络学堂,给学生推荐一些视频网站,如气相色谱质谱联用技术操作视频,或者将教学内容录制成教学录像上传至网络以供学生自学,再或者,以课下作业的形式,把需要学生补充学习的内容布置下去,让学生通过查找参考书或网络,在完成作业任务的过程中学会这部分知识,教师通过检查批阅,找出学生自学过程中的不足或欠缺,课上利用几分钟的作业讲评时间予以补充。

3 加大实验教学的比重,培养学生的实验动手操作能力

仪器分析课程范文第4篇

关键词:药物分析;仪器分析;课程整合

药物分析是医药类高职高专院校药学专业一门重要的专业必修课程,也是国家执业药师资格考试科目之一,要求学生能够按照药品检验工作岗位要求,掌握《中国药典》中常见分析方法的基本原理和基本操作技能,初步具备运用现代分析技术对药物进行全面质量控制能力[1]。仪器分析是药物分析课程重要的前置课程,是以物质的物理或化学性质为基础,利用特殊的仪器设备,对物质进行定性、定量和结构分析的一门课程[2]。对于高职高专药学专业学生,其要掌握各类仪器分析方法适用范围及操作方法,能熟练应用各类仪器分析方法检验药品。将仪器分析与药物分析整合为一门课程进行教学,可以减少课时,加强知识连贯性,提高教学质量,提升学生动手能力和综合分析能力。

1仪器分析与药物分析课程教学现状

高职高专学生在校学习时间为两年,课程繁多,课时紧张。我校仪器分析课程安排在第二学期,药物分析课程安排在第四学期。仪器分析课程侧重介绍各类仪器分析的基本理论、仪器组成、仪器操作方法,简要介绍仪器分析在药物分析中的应用。高职高专学生学习基础较差,加之仪器分析理论知识晦涩、抽象,学生普遍感觉枯燥,不易理解。而此时药物分析课程教学尚未开始,学生对于仪器分析应用没有直观感受,难以将所学仪器分析知识与药物检测工作相结合,学习目标不明确,学习兴趣不高。药物分析课程教学内容一般分为总论和各论两部分,总论主要介绍质量标准、鉴别、检查、含量测定基本方法,各论主要介绍各类典型药物分析方法。药物分析课程教学中有相当部分内容涉及仪器分析知识,但由于课程间隔时间较长,学生很难将之前学习的仪器分析理论和操作应用到药物分析中。因此为了达到较好的教学效果,教师需要重复讲解仪器分析内容,造成药物分析课时紧张,教学效果不好。药物分析各论内容按照药物的化学结构分类,总结结构相近的药物分析方法的规律,涵盖内容多,知识点琐碎,但与仪器分析手段类似。学生在学习这部分内容时往往感到枯燥,掌握不了学习重点,难以建立药品质量控制整体思路,教学效果不尽如人意[3]。

2仪器分析与药物分析课程整合步骤

(1)“绪论”内容融合讲授,介绍药物分析的主要研究范围和相应的职业岗位要求,同时介绍需要学生掌握的仪器分析技能,明确仪器分析技能的应用目的,激发学生求知欲和学习兴趣,增强课程整合认同感。

(2)第一部分讲授药物分析基本知识,主要包括药品质量标准和药品质量检测工作程序。重点介绍《中国药典》及常见国外药典的使用,鉴别、杂质检查、含量测定的意义、目的,一般鉴别试验和一般杂质检查相关内容。

(3)第二部分整合药物分析各论中典型药物分析实例,讲授药物分析中常用的仪器分析方法,分为光学法、色谱法、电化学3部分。在讲授仪器基本原理、组成和操作方法后,围绕典型药物分析实例讲解仪器分析在药物鉴别、检查和含量测定中的应用,并安排相应实验。

(4)第三部分综合实例分析,以四大类典型药物为主线,引导学生掌握根据药物结构和性质推测药物鉴别、检查和含量测定方法的思路,培养综合运用仪器分析知识进行药物整体检测、全面控制药品质量能力。采用小组学习教学法[4],教师布置任务,学生分组讨论,查阅《中国药典》质量标准,设计完整的质量检验方案;师生共同讨论,各组相互评价,制定最终方案;按照制定方案实施实验操作,统计数据,撰写检验报告。

3仪器分析与药物分析课程整合存在的问题及解决途径

课程整合后教材缺乏,给教师备课和学生课前预习带来一定困难。这需要任课教师花费大量时间进行摸索,综合考虑专业实用性和学生水平选取合适的案例,根据教学内容制成阅读材料清单,以电子稿形式提前一周发放给学生。设计相应问题,学生分组进行讨论,并通过班级群上传讨论结果,各组相互评分并作为成绩评价的重要组成部分。课后,教师记录教学笔记,对课堂教学内容进行概括,对关键知识点进行梳理、归纳和总结,发放给学生。当然,尽快形成统一规范的课程整合教学大纲和教材势在必行。高职高专学生基础较差,学习主动性差,如何调动学生学习积极性、提高课堂参与度是一大难题。本教研室主要从两方面入手,一方面进行职业教育,充分阐述这两门课程对药物检测工作岗位的重要性,并邀请在药物检测岗位实习和就业的学生进行现场讲解,激发学生学习兴趣;另一方面改革考核评价方案,提升平时成绩和实验成绩的比重,有效督促学生按教师要求完成相应任务,培养学生独立思考、分析问题、解决问题能力,以更好地适应实习和工作岗位。

4仪器分析与药物分析课程整合的思考

仪器分析与药物分析课程的整合,打破了两门独立课程的界限,结合药品检测实例讲解仪器分析知识,使学生能更好地对理论进行理解和贯通,激发了学习热情和积极性;同时能更好地结合检验工作实际,使仪器分析与药物分析知识真正有机结合,有利于学生更好更快适应实习、工作要求。课程整合后,第二部分结合典型药物分析实例讲授药物分析常用的仪器分析方法,强调各大类仪器分析方法在药物分析中的实际运用,符合高职高专培养应用型药物分析人才的要求。第三部分综合实例分析减少了典型药物的类别,挑选四大类典型药物进行分析,强调建立药物分析方法的思路,避免学生陷于琐碎知识点记忆,有利于培养药品质量控制整体思路。实验是本课程的重要组成部分,传统分课程教学时,学生主要按照实验指导手册要求,简单重复实验操作,不利于独立解决问题能力培养。课程整合后,减少药物分析中验证性实验内容(已在药物化学中涉及),选择部分典型药物设计综合实验。采用项目驱动式教学法,学生分组设计实验方案,分组时注意以学习积极性高的学生带动学习积极性低的学生[4]。师生共同讨论分析后确定实验方案,再按照实验方案进行质量检测,并给出检验结果,侧重培养学生运用所学理论知识、仪器分析方法解决药物检测实际问题能力以及独立设计检验方案能力。

学生参与程度高,学习积极性被充分调动,分析问题、解决问题能力明显提高。学生在实践过程中能感到自己知识缺乏,促使其学习更多理论知识,从而提高独立学习能力,无形中将理论与实践紧密结合[5]。仪器分析课程与药物分析课程整合,按照实际岗位需求重组教学内容,体现了知识的整体性和综合性,节省了教学时间和教学资源。教师也不再局限于独立学科的教学,树立了整体观念,更多地思考将教学与工作岗位相结合,有利于培养生产一线需要的高素质技能型人才。

参考文献:

[1]刘大伟.浅谈高职高专药物分析课程教学改革[J].科技创新导报,2015(2):155-157.

[2]刘颖新,刘利利,孔兴欣.“合作—探究—反思式”教学模式在《仪器分析》课程教学中的应用[J].海峡药学,2016,28(12):283-284.

[3]苏梦翔,狄斌,李博,等.药物分析探究式教学法探索[J].药学教育,2014,30(3):35-38.

[4]张平,彭攸灵,刘叶飞,等.TBL教学法在高职高专医药经管类实训课中的应用[J].卫生职业教育,2017,35(1):106-107.

仪器分析课程范文第5篇

关键词:高等仪器分析;实验课程;教学探索;教学实践

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)06-0211-03

仪器分析方法所包括的分析方法很多,目前有数十种之多。每一种分析方法所依据的原理不同,所测量的物理量不同,操作过程及应用情况也不同。现代仪器分析应用了现代分析化学的各项新理论、新方法、新技术,研发出了物性分析、微区分析、原子光谱、分子光谱、色谱等现代分析仪器,计算机的应用则极大地提高了仪器分析能力,实现了分析仪器的自动化和样品的连续测定。各种分析仪器已广泛应用于材料、生态环境、生物、化学化工等诸多领域,为各学科的发展和进步提供了必需的技术支持[1-4]。为了更好地利用现有的分析仪器设备,我们学院从2007年起开始对硕士研究生开设了《高等仪器分析实验》课程。通过课程的学习,可以使学生较好地掌握分析仪器的基本原理、仪器结构、使用和操作的要求、数据的处理等内容,从而使学生能更好地应用相应地分析手段,开展科研工作。

一、研究生开设《高等仪器分析实验》遇到的主要困难和主要问题

1.《高等仪器分析实验》这门为硕士研究生开设的实验课程,遇到的主要困难在于没有现成的实验教材。就目前而言,由于不同的科研院所和高校拥有的仪器设备种类、型号以及数量各不相同,故而开设实验课程内容、实验的时间都各有差异,并且对于实验教学效果的考评方法也采用各自不同的方式方法。

2.《高等仪器分析实验》课程的实验教学内容有的还是以本科阶段的教学内容为主,对于近年出现的新分析仪器的配套实验则很少有所体现。实验中,由于仪器台套数有限,实验课程开设过程中也只能以老师演示实验为主,学生的实验能力并没有得到很大的提高,从而出现实验课程结束后,学生对仪器使用操作仍然非常生疏的情况。而且由于大部分研究生在本科学习过程中已修过仪器分析实验方面的课程,导致研究生选修《高等仪器分析实验》这门课时,选修的积极性较差。

3.研究生来自于不同层次的高校,由于各个学校在硬件和软件方面的差异,导致了研究生仪器分析实验课程所需的基本实验技能差别较大。根据近几年来,我们在开展《高等仪器分析实验》课程中了解到的情况,我们发现大约有45%的学生实验基本技能没有得到很好的训练。

4.实验室大型仪器缺乏和选修本课程研究生人数越来越多的矛盾。研究生开展的仪器分析实验课主要以大型分析仪器为载体,由于实验经费和各学校的重视程度不同,造成了相应的同类仪器数量不足,很多大型仪器仅有一台。例如进行材料学实验中所需要用的仪器扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等仪器都只有一台。此外,随着研究生招生规模的不断扩大,选修这门课的学生人数也在不断增加。这就提示了如果不增加相应的仪器配置,本课程的开展将受到越来越多的制约。

5.《高等仪器分析实验》课程教学效果不尽如人意。日前,各高校中研究生的学习现状是第一学年中学位英语和学位选修课程占据了大部分学习时间。而本课程一般安排在第一学年第二学期开设,时间上与别的课程存在一定地冲突,学生已没有时间和精力来很好地完成本课程的学习,更不用提效果了。同时也有学生因为导师分配的科研任务需要经常去外地进行相关的调研,造成了不能保质保量完成本课程实验任务的情况。

二、研究生《高等仪器分析实验》课程教学改进的措施

1.及时更新仪器分析实验课程教学中的相关内容。一般情况下,仪器分析教材的编写与新仪器新分析技术的发展大约有五年的时间差,这就造成了如果仅以现有的教材来进行授课的话,有很多知识和技能并不能很好地反映目前仪器分析的发展状况。这就要求授课的老师,能紧盯仪器发展的前沿,在授课的过程将这些最新的知识融入教学过程中。同时,授课时可以加入当今社会生活中与仪器分析紧密相关的热点,以便能更好地激发学生在学习本课程的积极性和主动性。例如:当前社会生活中食品安全问题为大众所关注,食品中的砷、汞、铅等有害元素的分析方法和标准可以较为详细地告知学生[5]。

2.《高等仪器分析实验》课程涉及的仪器种类广泛,内容庞杂,授课应以演示式教学为主。本实验课程中涉及到的仪器主要有以下几类:光谱类(等离子发射光谱仪、原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪等)、物性分析类(激光粒度仪、热分析仪、核磁等)、电化学类等仪器。课程教材的来源主要有二个:①仪器附带的培训资料。一般仪器厂家都会对仪器购买单位使用人员进行相关仪器的使用维护培训,所提供的资料一般都很全面且有针对性,是极好的教学素材。②现有的教材。涉及到仪器的基本原理、基本结构方面的以现有的仪器分析教材为好。授课内容主要包括仪器基本原理、基本结构、样品处理等。

3.本课程应以老师演示实验和学生上机操作相配合。本课程在实际教学过程中,由于仪器种类数量以及授课时间的制约,没法做到让每个学生都能从头到尾上机进行单独实验,只能采用分组实验的办法。同时还要根据不同仪器的使用情况,来合理安排实验内容。通常本课程在授课时分为两部分:老师授课和上机操作。老师在课堂上先讲授本次实验中涉及到的仪器的一些相关内容:包括仪器的基本原理、基本结构、仪器的用途、数据的处理等内容。在仪器边上,授课老师可以对着仪器讲授仪器的配套组成、仪器操作软件的使用和仪器使用的注意事项等内容。在学生上机操作这一环节,可以让学生按照实验内容和老师的具体要求进行分组实验,以检验授课效果。由于各仪器在实际使用过程中所需时间长短差异极大,所以应根据实际情况来做相应地安排。

4.仪器分析课程考核和评价。研究生选修本课程应主要以能解决实际问题为主要目的,提高仪器实际使用能力。例如,研究生掌握了主要仪器分析的理论基础上,应以老师讲授相关内容为辅,学生上机操作为主。在《高等仪器分析实验》课程完成相应的授课和上机操作后,我们主要从以下三个方面对学生进行了考核和评价:①理论考核:占30%。理论考核主要以涉及到的相关仪器原理、结构、用途、使用注意事项的等相关内容作为考题内容。通过闭卷考试的方式,考核学生对仪器设备的掌握情况。②平时成绩:占30%,主要是依据学生平时参与实验的情况进行评价。我们根据学生做实验的态度、做实验的情况进行评价。③实验操作考核:占40%。通过设置相应的实验操作项目,由学生抽取考核内容进行相应的考核,通过实际操作考核可以较为全面地了解学生解决实际问题的能力。通过以上这三个方面的考评,能充分了解学生掌握本课程的情况和学习效果,并能很好地促进学生对相关仪器使用。

经过近几年研究生教学的实践,针对在研究生中开展《高等仪器分析实验》课程遇到的各种问题及困难进行相应的改进,改进后的实验课程能有效提高学生的动手能力和科研实验技能,促进了学生实践能力的全面提高,同时学校投入大量的经费购买的大型仪器设备,通过开设本课程能有效地提高大型仪器设备的使用效率。

参考文献:

[1]周金池,王美娟.实验室研究与探索[J].2011,30(6):138-141.

[2]李鸣华,立欣.实验科学,2008,(3):8-10.

[3]吴纯,张列林,许晓娥.验室研究与探索[J].2005,24(4):74-75,78.

[4]朱江海.教学与管理[J].2006,(5):102-103.