随着科学技术的发展和大型精密仪器的不断增加,如何培养学生,特别是研究生准确掌握和使用先进的仪器设备,运用这些先进的实验手段进行科学研究,对于培养研究生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,造就高素质人才,促进提高科学研究的水平极为重要。
现代仪器分析是中医药院校药学研究生的必修基础课。近几年来,为了积极适应现代仪器分析的发展和教学改革的新形势,着眼于研究生素质、创新精神和创新能力的培养,本学科对现代仪器分析课程的理论教学和实验教学两方面做了改革和实践,构建了现代仪器分析教学的新体系,并取得了良好的预期效果。
1研究生现代仪器分析理论教学的改革
现代仪器分析作为一门随科学发展不断更新的课程,其分析原理、仪器应用均在不断更新,课堂上除了传授书本上已有的知识外,还要让学生及时了解和掌握现代仪器的发展现状。比如现代仪器的发展越来越趋向于多元化和大规模联机化,往往一个实验室内装配有从工艺流程的探索到初产品的制备、分离、提纯、分析等一系列的仪器,这些仪器大多不是应用同一种技术进行操作和控制实验的,这就意味着现代仪器分析的发展所涉及的技术范围越来越广,远远超过了以前仪器分析所涉及的范围,因此教师在现代仪器分析的教学中就不能只侧重于某一技术,而忽略其他新产生的或是新关联的技术,让学生在有限的时间内既掌握书本上的知识,又了解现有的发展,对知识有全面系统的掌握,这是教师进行现代仪器分析教学的难点。
1.1把多媒体引进现代仪器分析的课堂教学
在现代教学当中,传统的一支粉笔一张嘴,上课从头讲到尾的教学形式已不再适用,而多媒体以其声、形、景、动、静结合等多样的表现形式,大容量、超时空、良好的启发性和易接受性等特点,已广泛地渗透到现代教学中。通过多媒体教学,可以把抽象、深奥的微观过程、仪器的外观与内部构造、运行原理、发光原理等书本知识,转化为制作多媒体课件,形象直观、图文并茂、情景交融、有声有色的计算机辅助教学课件,形成了一种文、图、声、像并茂和人机交互的教学方式,让学生通过多种感觉接受知识,使课堂变得更加生动活泼,更有利于学生对知识的获取与记忆。同时,还节省了教师板书的书写时间,使授课的信息量加大,知识容量扩大,优化了教育过程,提高了教学质量和教学效率。
另外,在多媒体辅助教学的过程中,利用计算机的模拟功能,实现实验室进课堂。每个学生可通过模拟的实验室课件进入虚拟实验室,反复地在仿真软件上进行仪器操作,这样不仅可以形象地理解仪器分析的基本原理,而且能通过自己亲身的仿真操作,获取直观的感性经验,掌握仪器操作要领,节约了实验成本,而且可以有效缓解现代仪器分析实验课程开设有限、所用仪器水平相对较低、大型新型仪器数量不足等不利条件,极大提高学生的学习兴趣,使其对所学知识有更深入、更直观的理解和掌握,拓展学生的学习视野及知识面,提高学生的综合素质。
1.2探索使用PBL教学法及其他先进的教学方法
在现代仪器分析课堂教学中,内容与时间的矛盾尤为突出,必须打破一言堂、满堂灌等传统教学模式,采用现代教学方法和手段,通过课堂多媒体教学讲授、演示、提问、讨论和课外讲座等多种形式,突出重点,突破难点,明辨疑点,把教师的主导作用和学生的主体作用有机结合起来。PBL(problembasedlearning)法,也称作基于问题学习法,强调以学生的主动学习为主,学生通过合适的问题情景,从而发现问题、分析问题、解决问题,要求学生的能力在探知中升华,在锐取中创新,可以采取自主探究和团队合作方式,最终提升学生的多维能力,包括理论联系实际解决问题的能力、团队合作的能力、应对变化的能力、终身的自学能力、自我评价的能力和良好的沟通能力等,这些都是目前用人单位所重视的。基于PBL法,可以采取以下一些手段促进理论教学。
(1)提供网络教学第二平台,创建分析化学课程网站。除了多媒体课件、讲义等常规内容外,还提供大量的课外学习资源及链接网络,进一步拓宽专业视野,增强学生专业能力。
(2)查阅文献、写综述,并制作PPT进行全班答辩。由于学生对科研了解不多,通过查阅文献就某种分析方法撰写综述,可以让学生了解该方法的应用,加深对书本知识的理解,培养学生查阅文献、组织材料的能力,初步掌握科技论文的结构及书写方式。完成PPT制作并答辩,可以锻炼学生文字处理的能力,并检查学生知识消化与否和抗应变的能力。
(3)拆装废旧仪器。可以加深对所学知识的理解,培养学生的动手能力。其他现代教学理念还包括启发式开放教学,学教并重(blendinglearning),STS(science-technology-society)教育,建构主义教育等,可以选择其中一种或几种加以尝试。
2研究生现代仪器分析实验教学的改革
2.1更新实验内容,调动学生实验积极性,培养学生的综合能力
合理设计现代仪器分析实验内容,对调动学生积极性、培养学生动手能力非常重要,既要在基础理论与实验课的基础上使学生学会怎样将基础理论与实践结合起来,又要根据本专业课程设置情况及实际需要,融进一些有新意、能真正体现课程特点、激发学生热情的内容。我们在实验教学中引入一些大学生比较关注、与日常生活联系比较紧密的实验内容,如河南道地药材与非道地药材的质量比较、不同厂家牛奶的质量比较和奶粉中三聚氰胺的检测等,利用了学生的好奇心与责任感,充分调动了学生的积极性,激发了学生实验中的求真欲,引起了学生的极大兴趣,促使学生自己设计实验、亲自动手操作,培养学生综合能力。
2.2切实抓好学生实验前的预习工作
实验前的预习是做好实验的重要环节,必须严格要求。应让学生清楚预习的内容,实验前应复习教科书中的有关内容,熟悉实验原理,预习实验教材中本次实验的内容、方法和步骤,做到目的明确、原理清楚、做法明白,然后在此基础上写好实验提纲。另外,通过测试题目,对每个学生的预习情况进行测试,使教师能够及时了解学生个体及总体的预习情况和对实验掌握程度,以便于发现问题从而有的放矢地进行课堂讲解,这样既加强了教师实验课讲解的针对性,又使教师能够把主要精力用于观察和指导学生掌握实验技能,更合理有效地利用实验课内时间。
2.3加大开放性实验力度,提高研究生科研能力
实验教学的主要任务是培养学生的动手、观察、查阅、记忆、思维、想像和表达能力,而传统的三定式实验教学方式,即在实验手段上采用规定好的实验线路和步骤,使用规定的仪器并在规定时间内完成实验,导致学生没有选择余地,思维能力和创造能力均受到了局限,得不到充分发挥,不利于学生创新能力的培养和综合素质的提高。对研究生加大开放性实验的力度,做到随时预约、合理安排,尽量满足研究生的实验要求,鼓励研究生将生活中遇到的实际问题带进实验室,进行自主实验,从而增强研究生的科研能力,提高研究生创新能力。
2.4建立多元化的考评体系,促进学生的学习主动性
考核是对教师的教学效果和学生的学习效果的检验,而考核方式也起着引导学生改变学习方式的作用,科学的考核方式会推动学生的学习向最佳方向发展。传统的实验考核只是通过学生的实验报告来评分,而且实验成绩不计入学生最后的课程考试成绩,这样就不能调动学生学习实验的积极性,很多学生在实验课上不认真听讲,不专心做实验,课后抄袭其他学生的实验报告,实验能力没有得到提高。我们通过实行多元化的考评制度,充分调动学生的主观能动性。学生考评体系主要体现在预习情况、实验操作、实验报告、学习态度的综合评定等。多元化的考评体系,更加注重评价学生主动参与实验的过程、善于思考的能力,它能科学合理、全面公正地反映学生实验课程学习的真实水平,激发了学生自主训练和探索精神,培养了学生求真务实的学风。
3结束语
实践证明,现代仪器分析课程教学改革是学科发展的大势所趋。我院通过改革教学方法、精心设计安排实验内容、加大开放实验室力度、建立多元化的考评体系,充分发挥了研究生的学习主动性,激发了其学习的积极性和科研创新意识,培养了其实验设计能力和动手能力,取得了较好效果。同时也意识到对于研究生现代仪器分析教学改革,仍有大量的工作需要进一步探讨。
