大学化学仪器分析演示实验开放与管理论文

时间:2018-09-28 化学毕业论文 我要投稿

  摘要:大学仪器分析的教与学离不开实验的支撑,只有合理的安排与科学的实验设计,才能使大学本科生通过实验的操作与观摩达到固化仪器分析的理论教学成果的目的。在实际中简单而短时间的仪器分析实验教学很难保证学生能学会并熟练地掌握多种大型仪器的操作方法,因此,仪器分析的演示实验在大学本科仪器分析实验教学与课程学习中发挥着极其重要的作用。结合多年的仪器分析与仪器分析实验的教学经验,就仪器分析演示实验的开放与管理提出了一系列高效、灵活的教学与管理方法。

  关键词:大学化学;仪器分析;演示实验;管理

  随着时代的发展,先进的分析仪器与大型仪器逐渐成为大学本科生必须学习的基础知识与必须掌握的基本技能,而大学扩招以后又极大地增加了普通院校的硬件与经费等方面的压力,让每一位大学生都能通过实验操作达到熟练使用大型仪器的目的显然是不切实际的[1]。因此,大型仪器的实验教学更多的是采用演示实验,特别是特大型仪器更是如此。演示实验成为保障仪器分析教学质量的重要手段,演示实验室也是本科生仪器分析学习的重要场所。为了使仪器分析实验室能够有效地发挥功能,作者结合多年仪器分析理论与实验的教学经验,就大学本科生仪器分析实验室的开放与管理以及演示实验教学谈谈自己的看法,希望能为相关工作人员提供一定的借鉴。

  1仪器分析实验的分类

  仪器分析包含的知识非常多,既有化学知识,又有物理知识;既有光学知识,又有电学与磁学知识[2-3]。此外,仪器的种类也比较繁多,且价格也有很大的差异,有几十万元一套的仪器,也有几百万元一套的仪器。对一般院校来说,在分析仪器的投入与建设上压力都是巨大的。对于一般的仪器,可以有多台套,但是对于超大型仪器一般保有一台。因此,很有必要根据分析仪器的数量来合理地选择教学方法,如对于一般的电化学实验、紫外光谱实验,由于这些仪器一般单台套的价格不超过十万元,大多数院校都会保有多台套,因此这些实验可以采用小循环实验增加本科学生的上机时间与操作次数,以达到熟练掌握的教学目标。而像质谱、扫描电镜等特大型仪器,这些仪器本身价格非常昂贵,运行成本高,只能采用大循环的教学方法,由教师设计演示实验、学生观摩的方式开展比较适合,如针对本人工作单位的仪器分析教学任务重(近400人)的情况,采用分组循环的方式进行演示教学比较合适;对于电化学中的循环伏安法实验,就采用分组小循环方法进行,保证每一位同学都能充分地操作仪器,熟练地掌握循环伏安法。只有在完成仪器分析实验的分类后,才能合理地安排实验教学,并筛选出演示实验的项目与内容。

  2仪器分析演示实验的开放

  由于演示实验的操作者一般为实验教学人员,所以会因为操作者具备非常熟练的操作技能而大大提高教学效率,从而使演示实验[4]具有高效、安全、直观与顺利等特点,因此可以让演示实验变得更加开放,提高演示实验的次数增加本科生观摩的频次,从而提高教学效果[5-7]。首先,建立一个演示实验的开放系统。系统中要明确开放的对象,如要确定面向全校理工科本科生,还是只限于化学相关专业的本科生。对演示实验的开放时间进行网络公布,方便本科学生们安排观摩时间。充分利用计算机技术与多媒体技术,编制实验导学视频与动画,生动形象地说明仪器原理、操作要点、注意事项,最大限度地调动本科生的主观能动性,提高他们对仪器分析的学习热情[8]。其次,可以组织本科生开展探究性的实验教学活动。由于探究性教学活动形式多样,可以不拘一格地鼓励本科生讨论、改进与制作演示实验。当代大学生身处于信息化时代的大潮流中,他们往往都具有一定的计算机技能水平,而且拍摄视频的工具非常容易获得,手机、相机均可完成,视频制作与处理软件也极易掌握,因此完全可以鼓励他们参与自制演示实验,提高其综合能力,促进演示实验教学的发展。最后,演示实验还应开放于社会、开放于网络和开放于周边院校。只有全面地开放,才能促进交流,才能获得真诚的评价,也将收获有价值的批评与建议,促进演示教学的发展与提高。同时,也能扩大学校的影响,宣传学校的仪器分析硬件设备,使大型仪器更好地融入社会生产之中,并为社会生产服务。

  3仪器分析演示实验的管理

  首先,根据不同的演示实验项目,编制一个由易到难、由浅到深的顺序表,对仪器分析实验室的全部大型仪器进行编号管理,并建立一个合理的信息库。此外,还应完善管理日志,详细记录有关修改、增减、更新的工作。对演示实验的岗位与人员进行规范化的管理,并定期培训,增加他们的进修机会,提高理论与实践水平,更好地满足仪器分析实验教学。其次,仪器分析演示实验是仪器分析教学的重要组成部分,科学管理是全面提高教学质量的重要保证,因此,必须搞好演示实验的管理工作,并不断完善管理制度。由于演示实验是教学活动,它离不开活动的开展者高校教师与活动对象大学生,因此演示实验的管理还必须遵循操作性强的原则和人性化的原则,操作的管理不能都是无效的管理,非人性化的管理既伤害演示实验教师的积极性,又伤害本科生的学习热情。为了提高仪器分析演示实验的教学质量和建立良好的运行机制,必须先建立科学、有效、合理的管理模式。

  4结束语

  仪器分析是化学学科的一个重要分支,是利用比较特殊的仪器对物质进行定性、定量与形态分析。分析方法包括十多种,而且每一种方法所依据的原理、测量对象、过程与应用情况各不相同。常见的小型仪器对本科教学来说,可以灵活地采用小循环多次操作使用,使本科生熟练掌握,而大型与特大型仪器往往台套数非常有限,因此,在许多高校中仪器分析演示实验在大学基础教学中发挥着极其重要的作用。高校演示实验的公开更大限度地使大型仪器更好地服务于社会,搞好仪器分析演示实验工作,也能促进高校教育教学水平的提高。

  参考文献

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