现代仪器分析综合性实验课程的总结(实验教育教学改革论文8)

发布时间:2008-09-25

唐莹    王新宏    曹姣仙

    关键词:仪器分析;化学;综合实验课程;教学;改革

  近几年,随着中国的中医药在国际上越来越受到重视,国家各部门对中医药产业的投入也在与日俱增。在这一片大好前景下,国内的各大中医药院校根据就业市场的需求不断的对教学及课程上进行改良和创新,希望能培养出更多符合今后中医药学科发展的合格人才。我们学校作为中国中医药大学中的知名院校,早在2002年就已经着手进行一系列的课程创新和教学改革。针对我校中药学专业四年制本科学生的专业需要,我们开设了一门化学分析技术综合性实验课程――现代仪器分析。此课程设立至今,在教研室诸位老师的共同努力下取得了一定的经验与效果。为今后能更好的适应学科发展的需要,现将一些经验与体会总结如下,希望能对以后的工作有所促进。

  一、课程设置目的

  在接触本课程之前,我校中药学专业四年制本科学生已经系统的学习了《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》和《物理化学》这四门化学学科的重要基础课程,对于化学学科的理论体系已经有了较为完整的认识。但是,化学作为一门理论与实验并重的课程,如果对学生的教育仅仅局限于理论知识的传授,那么这是远远不够的。所以,针对《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》和《物理化学》四门理论课程也设立了相应的实验内容。但是,由于四门化学课程的学习是一种循序渐进的过程,不可能安排在同一时期进行教学。这样学生往往会出现对此前所学知识和所掌握实验技能的遗忘和混淆。另一方面,四门课程的任课教师在教学侧重上各有不同,课程彼此间原本有所连续及延伸的知识也会出现不同的表述或要求,这也在一定程度上增加了学生理解和掌握的难度。为了能使学生重新对四门化学课程有个综合性的认识,也为了能帮助学生更好完成今后专业课程的学习,有必要在《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》和《物理化学》四门课程教授完之后,也就是在中药学专业学生两年级的第三个学期加设一门化学学科的综合性实验课程,从而使学生在完成一系列实验内容的过程中既可以不断提高自身的创新意识和操作技能,又能够进一步巩固《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》和《物理化学》四门课程理论知识,在理论与实践相结合的基础上努力做到融会贯通。

  二、课程设置结构

  现代仪器分析总学时数为42学时,每次6学时,在课程结束时还设有专门的实验操作考试和实验理论考核。学生的总成绩由每次实验报告成绩、操作考试成绩以及理论考试成绩按比例总合而成。本课程设置的实验内容包括:氧化铝活度测定、丹参注射液薄层色谱分析、大黄蒽醌类柱色谱分离、大黄蒽醌类薄层色谱分离、丹皮酚的紫外吸收曲线及样品含量测定、荧光分光光度法分析维生素B1、苯甲酸和苯甲醇的红外光谱谱图分析、原子吸收分光光度法测注射剂中铜的含量、气相色谱法测定酊剂中乙醇的含量、高效液相色谱法测定槐米中的芦丁含量。

  三、课程设置效果

  经过几年的教学实践,我们发现该课程的设置对加强学生的独立思考能力及实验操作技术的提高都有明显的作用。具体可以表现在:

  1、加强理论与实验的联系:正式开始课程之前,教师都会提前将本学期实验的具体安排以教学日历的形式公示给学生。在进行每次实验之前学生都有充足的时间预习本次实验的内容以及操作步骤。对于实验中涉及的理论知识,学生可以有针对性的查找相对应的理论教材,这种预习过程也是对以往所学知识的巩固与加强。此外,在每次实验开始时,任课教师都会对实验中的重点内容和注意事项作提醒,帮助学生更好的掌握实验中应该出现的现象及可能出现的问题。

  2、提高实验操作的技能:现代仪器分析中的实验可以分成经典化学分析实验和精密仪器实验两部分。经典化学分析实验要求学生自己准备分析成分所需的试剂和材料,例如标准溶液的配制以及薄层色谱板的制作。通过自己动手,学生可以掌握这些分析常用工具的制作方法和制作原理,这是在之前的理论学习中没有涉及到的新知识,对于拓展学生的知识面,提高他们分析问题与解决问题的能力都有很大的帮助。在精密仪器实验部分,我们的实验过程中使用了许多现代医药单位和科研机构经常会采用的仪器设备。例如:傅立叶红外光谱检测仪、原子吸收光谱仪和Agilent1100高效液相色谱仪及其工作站等。对于这些设备的原理和结构,学生们在理论课上都已经学习过。但是面对以后的工作和发展,如果学生仅仅停留在认知的层面上显然是无法使用人单位或是科研院所满意的。学生需要对这些常用的仪器设备有更为直观以及全面的认识,所以让学生在实验中自己动手操作使用一下这些仪器将会给他们留下极其深刻的印象,帮助他们巩固已经学过的相关知识,提高他们实验操作技能,增强他们毕业后的就业竞争实力。

  3、巩固已经学过的知识:本课程中的使用的仪器设备或所采用的实验原理是建立在学生已经完成《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》和《物理化学》四门化学课程的基础之上。因为在课程安排的实验中会运用到四门理论课中独立或彼此联系的知识点,所以通过现代仪器分析的实验,学生们经历的是一个温故而知新的过程,对他们把原有知识的融会贯通会有很大的帮助。此外,在现代仪器分析设立的理论考试中,我们也会考察学生对于实验中的一些知识点以及注意事项的掌握情况,促使一些对实验原理不求甚解的学生能认真复习,也可以使学习态度认真的同学脱颖而出。对于能认真完成实验内容,独立写出实验报告的同学而言,他们并不需要再花费许多时间复习准备理论考试也能顺利通过考核。

  4、严肃学生的实验态度:因为本课程设置在中药学专业学生两年级的第三学期,在经历了近两年的大学教育后,有些学生会在学习态度上有所松懈,对于实验课程更是可能出现实验操作马虎,无故迟到或缺席的情况。我们通过采用严格的实验考勤制度、实验内容要求预习、真实记录原始实验数据和实验报告当场完成等措施来规范学生的实验操作,严肃学生的学习态度,纠正学生的不良风气。希望学生们能以勤奋、认真、务实、创新的精神面貌进入到之后两年专业课程的学习。

  通过现代仪器分析的课程学习,学生逐步掌握了目前中药成分分析以及含量分析的经典方法,熟悉了各种分析仪器与分析技术的操作技能。这对于我校中药学专业学生以后课程的学习,乃至今后从事一些中医药的开发与研究工作都有很大的帮助。

  四、课程设置改革

  1、改进实验设备:随着2003年学校整体搬迁入张江新校区,崭新的环境也给予了我们新的机遇。学校各级领导都相当重视对学生基础知识和基本技能的培养。由于化学是中药学专业学生重要的基础课程之一,学生一共要用两年的时间完成四门化学理论课程和五门化学实验课程。因此,学校在教学实验中心化学实验室设备的投入上非常支持。除了更新了大批旧设备,学校近几年还投入了大量资金支持实验室购买新型的实验仪器。例如:数字显示型多用途pH计、荧光检测器、原子吸收光谱仪等。新购买的仪器都以高性能的计算机为主要配件,对实验信号进行同步采集、处理、显示与存储,可以直接完成实验数据的记录和分析处理工作,代替了原有的手工记录与计算,大大提高了仪器的使用效率,提高了学生的学习积极性。

  2、改进实验项目:有了先进的仪器设备,也为我们开展新的实验内容奠定了基础。例如:傅立叶红外光谱检测仪的购买使我们在原有的实验内容中可以增加红外光谱的分析检测项目,这对于加强学生对红外光谱的理解以及提高学生的综合解谱能力都有很大的帮助。

  3、改进教学方式:学校除了在资金和设备上的大量投入之外,对于我们化学教研室的教师编制人数也有所扩大。现在我们教研室的教师人数已经达到十人,不仅可以帮助我们摆脱原先任课教师缺乏时,一位教师带教二十多位同学的窘境,还为我们将现代仪器分析实验改进为八位学生一组的小班化教学方式提供了师资保障。如此一来,每位学生在实验过程中都有机会与教师直接沟通,及时解决遇到的困难与问题,提高教学效果和实验技能,同时增进师生间的交流。

  五、课程设置展望

  1、制作实验课程课件:为了深化教学改革,提高教学质量和教学效率,我们希望能对实验的原理、实验的操作演示部分制作出多媒体课件,帮助学生能更为直观的理解和掌握实验中的重点问题。

  2、进一步完善实验设备:虽然学校已经决定投入大量的资金购买新的仪器设备,但是鉴于目前学生人数的不断增多,同类的实验仪器往往只有一到两台。在有限的课时中,要求每位学生都有机会自己动手操作仪器的目的是很难实现的。我们会根据实际情况安排合适的实验,在资金允许的条件下适当增加仪器的数量,努力使每一位学生都能有独立操作实验仪器的机会。

  建立综合性实验课程是目前教学改革的一个重要组成,现代仪器分析课程的设立对提高学生自己动手,独立分析问题和解决问题的能力有很大帮助,这是启发学生创新能力的一个非常有效的手段。为了以后社会发展的需要,我们更要用与时俱进的态度不断完善本课程的内容,帮助学生提高自身的综合竞争能力,从而更好地培养出对中医药事业能做出贡献的优良人才。