袁金秀
潍坊科技学院 山东寿光 262700
摘要:仪器分析是高校化学化工类专业的一门专业核心课,传统的仪器分析教学存在诸多的弊端,为改变这些弊端,各个高校进行了(成果导向教学、虚拟仿真技术教学、项目驱动教学、问题驱动教学、翻转课堂教学等)各式各样的教学改革。
关键字:仪器分析;弊端;教学改革
仪器分析是在化学分析基础上,借助分析仪器对物质的化学组成、物质含量及化学结构等进行测定的一门课程,可以实现样品的快速精准分析。目前仪器分析广泛用于环境、医疗、食品及材料等领域的分析检测。随着科学技术的快速发展,分析仪器的基本原理和应用等内容不断更新,理论与实际无缝对接式教学,是仪器分析课程新的教学要求。培养具有创新能力的应用型仪器分析人才是现代仪器分析课程不可推卸的教育责任和使命。
1传统的仪器分析教学存的弊端
第一,课程涉及的分析仪器几乎都是大型精密仪器,台套数较少,“重理论,轻实验”的课程教学设计不能满足学生实践能力培养的需求;第二,教材更新不及时,导致教学内容不能与时俱进,教学落后于仪器发展,学校培养的应用型人才不能满足社会需求;第三,仪器分析内容繁多,抽象性强,涉及面宽,在传统“知识呈现式”的教学模式下,将本来注重实际应用的课程演变成了理论灌输,结果是学生记住了原理、公式而不知其意义,会解题但不知其实际应用,与社会对高素质应用型人才的需求不符。
2仪器分析教学改革现状
传统的仪器分析教学存的问题需要解决,促生了对仪器分析教学改革的研究。各式各样的教学改革(成果导向教学、虚拟仿真技术教学、项目驱动教学、问题驱动教学、翻转课堂教学等)应运而生。
2.1成果导向教育理念教学
以学习成果为目标的教育模式是在20世纪90年代发展起来的一种教育模式,该模式最初在美国等发达国家掀起了大规模的教育改革浪潮。基于OBE 理念,将现代仪器分析课程重心从原来单一的理论知识转移到学生实践技能的提升。通过多媒体网络、教学软件、仿真实验和实验操作等多种教学方式相结合的模式进行课程授受。基于 OBE(outcome-based education, OBE) 教育理念探索一种新的仪器分析课程教学模式。[1-3]
2.2虚拟仿真技术教学
虚拟仿真技术是以计算机为控制中心,借助于图形图像、仿真软件、数据库和虚拟现实等技术,营造高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,学生在虚拟环境中进行实验。在仪器分析实验中引入虚拟实验教学辅助真实实验教学,可以有效补充实验教学,在一定程度上解决实验仪器台套数不够、担心损坏仪器和存在安全隐患等困局,调动学生学习兴趣和自主性,激发学生学习潜能,提高学生实验操作技能,从而提高实验教学质量和水平。[4,5]
2.3项目驱动教学
项目教学法是在杜威的“做中学”理论基础上发展起来的一种教和学的模式,它通过组织学生真实地参加项目设计、履行和管理的全过程,在项目实施过程中完成任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力,比如合作能力。这一模式突破了传统的“以课堂为中心、以教师为中心、以教材为中心”教学模式,强调实用技能,强调知识创新,有效地建立了课堂与实际生产的联系,充分展示了现代教育“以能力为本”的价值方向。
[6,7]
2.4问题学习的教学
基于问题学习的教学法(Problem Based Learning,PBL)以实际应用问题为核心引导学生学习,在创造性解决问题的过程中,通过互动研讨等方式,培养学生探究思考、解决问题、归纳整合等多种实际应用能力。以“问题”为核心,以 Moodle 为平台,对仪器分析课程的教学内容、教学手段和评价方法等进行改革,探索并实践“课堂精讲、虚拟仿真、实际操作和小组讨论”四位一体的教学方法以及“全过程、多元化”评价方法,达到知识、能力和素质的协同培养,以解决课程教学中存在的问题,切实提高教学质量。[8,9]
2.5翻转课堂教学
翻转课堂也称之为“颠倒课堂”,学生在课前利用教师在网络教学平台上发布的音视频教材等电子材料自主进行学习,然后在课堂上参与互动活动并完成练习和作业的一种全新教学模式。它打破传统教学过程中知识传授和知识内化两个主要阶段,重组了传统课堂的教学流程与结构,转变了教师的角色,让学生自主控制时间,学生从被动学习转变为积极主动地学习,其自主学习能力和学习意识得到了培养,体现了“以学生为中心”和“因材施教”的教育理念。[10,11]
3教学改革的启示
各式各样的教学改革目的是为了改变传统教学的各种弊端,提高教学质量,培养社会人才。各种教学改革有自己的侧重点,成果导向教育理念教学改革,从源头到尾端做出了要求,教学目的--教学设计--教学设备--教学方式--考核方式整个教学过程都进行了改革,形成一较为完整的教学改革体系。虚拟仿真技术教学改革,主要对教学模式进行改革,引入“虚拟仿真软件预习操作--多媒体课堂理论教学--拟仿真模拟实验操作--实体实验操作”来改善仪器分析教学仪器少的问题。项目驱动、问题学习和翻转课堂教学改革都以注重实际问题、以学生为中心,让学生参与问题的过程,培养自主学习能力。
4结语
传统仪器分析教学存在的弊端,促使对现在仪器分析教学进行改革,这是培养现代社会所需的创新型、科研型人才的要求。这些对仪器分析教学的改革各有其优点,在为人才的培养更好的服务。随着社会的进步和要求,仪器分析教学改革研究仍然在继续前行。
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