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分析化学实验教学现状与虚拟实验应用

时间:2019-09-25 13:26:02 来源:免费论文网

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分析化学实验教学现状与虚拟实验应用 本文简介:分析化学作为化学学科的一个重要分支,它对化学各学科的发展起着重要作用,随着医药、化工、生物工程、食品保健等产业的飞速发展,仪器分析的应用日益广泛,在卫生检验、医学检验、新药开发、食品保健、环境保护等诸多领域发挥了极其重要的作用。对于高等院校药学专业的学生来讲,分析化学是一门专业基础课程,在分析化学教

分析化学实验教学现状与虚拟实验应用 本文内容:



  分析化学作为化学学科的一个重要分支,它对化学各学科的发展起着重要作用,随着医药、化工、生物工程、食品保健等产业的飞速发展,仪器分析的应用日益广泛,在卫生检验、医学检验、新药开发、食品保健、环境保护等诸多领域发挥了极其重要的作用。对于高等院校药学专业的学生来讲,分析化学是一门专业基础课程,在分析化学教学计划中,理论课时与实验课时几乎相当,而分析化学实验中的仪器分析实验对药学专业十分重要,是一项必须掌握的实验技能,它是药学其他专业课程学习的知识前提,更是后续工作中创新研究的基石[1].

  1 分析化学实验教学现状

  分析化学是一门实践性很强的学科,必须要重视实验课的教学,特别是基础操作的规范性训练。同时也要重视操作所涉及的理论知识,要让学生 “干得明白”,知其然知其所以然。

  这样的操作训练才能使学生感到心中有数,有利于学生牢固掌握操作步骤,提高操作的准确性,最大限度的减小实验误差。但是,目前分析化学实验教学存在着很多的问题,主要有如下几点[3]:

  1. 1 实验课时紧张

  药学专业分析化学总课时 114 学时,实验课时占 46 学时,其中大部分实验平均为 2 学时( 100 分钟) ,教师大多采用传统的讲授法教学,讲解实验原理,实验步骤,示范操作,强调注意事项占用近一半时间,学生自由练习时间非常有限,大部分同学只能按照要求完成实验内容,而学生在实验过程中,有时会因为种种原因而失败,受时间的限制,不可能重做,由此带来了学习上的损失。

  1. 2 同学较多

  由于实验室空间有限,实验指导教师缺乏,同时受到实验室仪器设备数量的限制,每次实验只能开展一大组,需要 2 ~3名同学合作完成实验,学生在实验时往往不可能做到人手一台仪器,也不可能接触到昂贵的大型仪器设备,这样必然造成仪器使用上的训练缺陷[4].

  1. 3 学生兴趣不足

  实验课的主要目的是加深对理论课知识的理解和认识,让学生在实验过程中发现问题,思考问题并解决问题。但是受到上述因素的影响,学校开设的分析化学实验内容相对单一,加之同组学生较多,相互产生依赖性,使得学生对实验课不感兴趣,课前不预习,实验过程中 “照方抓药”,实验报告相互抄袭,实验课后不反思不总结,形成了恶性循环。

  1. 4 实验仪器不足

  分析化学实验尤其是仪器分析部分,涉及一些大型的实验仪器,受到学校资金影响,大型仪器种类和数量相对较少,像气相色谱仪,高效液相色谱仪,红外光谱仪,质谱仪,X 射线衍射仪等一些药学专业使用频繁的精密仪器,学生没有机会接触并且亲自上手操作这些仪器,实验课只能是参观式的完成,甚至这些仪器只能在书本上见过。

  2 开展虚拟实验的优势

  2. 1 增强学习兴趣

  学生在虚拟实验室学习不再受到时间空间的限制,课堂上人手一台电脑,老师边讲解学生边完成实验,师生互动,可以加强对理论知识的理解,学生可以自己动手完成很多项目,课后可以通过互联网进行多次实验,对课堂内容加以巩固。

  虚拟实验室的构建,避免了传统教学中单一的教学方法,将文字 、图形、动画 、声音等多种媒体功能溶为一体,动静结合,同时虚拟仪器可以安全方便的让学生拆卸、组装,根据不同部分逐个展示仪器的原理和工作方式,便于学生接受知识和理解知识,大大增强了学生的学习兴趣[5].

  2. 2 丰富实验内容

  通过虚拟实验软件,可以开设很多大型贵重仪器实验,学生自己动手操作,还可以将分析化学实验与药学其他专业课程实验相结合,开展大型的综合性实验,不仅可以使学生认识到分析化学的重要性,还可以完善知识体系。甚至可以开设一些开放性,设计性的实验,学生自主选题,独立完成设计方案和操作,自行获取和分析实验数据并得出结论,激发学生的学习兴趣,培养学生动手能力和实际解决问题的能力[6].

  2. 3 节约实验成本,减少环境污染

  化学是一门环境污染比较严重的学科,由于缺乏专业的废弃物处理方法、设备和场所,大量消耗的化学药品、试剂对环境造成了严重的威胁,并且很多的化学药品和仪器价格昂贵,一般的高校经费不充裕,无法提供必要的仪器设备和分析药品,而虚拟化学实验不消耗器材,不损坏设备,不使用大量化学试剂,既节约了实验经费,又减少了环境污染。学生在虚拟实验环境中,可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验而避免发生燃烧、爆炸等危险。

  3 结 语

  分析化学是一门实验性综合性很强的学科,传统的分析化学实验教学中存在很多不足,培养的学生缺乏独立解决各种实际问题的能力,所以要求教师要积极探索,运用现代化的教学手段,不断改进教学方法,提升教学效果。将虚拟实验系统引入到分析化学实验教学中,充分发挥仿真实验技术的优势,提高学生的学习兴趣和动手能力,增强学生自主学习的能力,与真实实验相互补充,优化分析化学实验教学过程,提高实验教学水平,共同完成目前分析化学的实验要求。

  参考文献

  [1] 陈晓霞,宋爽,王巍,等。 论中药学专业分析化学实验课虚拟实验室建设必要性及可行性[J]. 时代教育: 教育教学刊,2012( 9) : 164.

  [2] 焦龙,张群正。 运用虚拟实验室技术提高分析化学课程教学质量的探索[J]. 陕西教育学院学报,2011,27( 3) : 104 -107.

  [3] 张悦。 虚拟实验在医学化学实验教学中的应用[J]. 湖北科技学院学报,2013,33( 12) : 192 -193.

  [4] 刘慧中,周金娥,李月琴,等。 虚拟实验在医学化学实验中的应用[J]. 实验室科学,2013,16( 1) : 98 -100.

  [5] 吴昊,张犁黎。 将仿真教学手段引入仪器分析实验的思考[J]. 科技信息,2009( 27) : 144 -145.

  [6] 肖玲,李红霞。 虚拟实验在大学化学教学中的应用[J]. 理论研究,2013( 1) :109.

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