計算機多媒體教學(xué)課件與研究生儀器分析課教學(xué)論文
論文摘要:本文闡述了計算機多媒體教學(xué)課件應(yīng)用于研究生儀器分析課中，可以彌補和改善傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，使一些抽象的、復(fù)雜的教學(xué)問題變得直觀、生動和遙真，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生的知識面，在計劃學(xué)時內(nèi)增加教學(xué)內(nèi)容的問題。
論文關(guān)鍵詞:計算機多媒體;教學(xué)課件;儀器分析;課堂教學(xué)
分析化學(xué)是建立在化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、精密儀器制造科學(xué)等學(xué)科上的綜合性邊緣科學(xué)。儀器分析作為分析化學(xué)學(xué)科的一個分支(包括色譜分析、電化學(xué)分析、波譜分析、質(zhì)譜分析、熱分析、放射分析、表面分析等)，作為一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，在農(nóng)業(yè)高校研究生教學(xué)中占據(jù)著重要的位置，它是培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Γ毩⒎治鰡栴}、解決問題能力的重要課程。
近年來，由于研究生招生人數(shù)逐漸增加，我校當(dāng)前研究生儀器分析課的實驗條件(儀器種類和數(shù)量)遠不能滿足教學(xué)需要，特別是分析化學(xué)學(xué)科的不斷發(fā)展，研究生儀器分析課教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的改革就顯得極為重要。當(dāng)前，計算機多媒體技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，多媒體教學(xué)課件已成為學(xué)校計算機輔助教學(xué)的重要組成部分，因此，這種現(xiàn)代化的教學(xué)手段，將給傳統(tǒng)的教學(xué)方式帶來一場新的變革。
一、多媒體教學(xué)對課堂教學(xué)的影響
1.有助于更新傳統(tǒng)的教學(xué)方式
研究生儀器分析課程按50學(xué)時設(shè)置，理論教學(xué)30學(xué)時，實驗教學(xué)20學(xué)時。理論教學(xué)內(nèi)容為光化學(xué)分析(包括紫外可見光譜、紅外光譜分析，原子吸收光譜、原子發(fā)射光譜分析，熒光分析);電化學(xué)分析(包括電位分析法，極譜分析法);色譜分析(包括氣相色譜分析，液相色譜分析)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的分析儀器不斷拓新，新的分析方法也不斷出現(xiàn)，作為研究生儀器分析課教學(xué)，老師在學(xué)生掌握儀器分析的基礎(chǔ)理論和實驗操作技能后，還應(yīng)讓學(xué)生進一步了解本學(xué)科新的前沿的相關(guān)知識。但在傳統(tǒng)的教學(xué)中，系統(tǒng)講授儀器分析基本內(nèi)容的學(xué)時已顯緊張，因此，教師無法在有限時間內(nèi)拓展教學(xué)內(nèi)容。
研究生儀器分析實驗教學(xué)具有內(nèi)容多學(xué)時少，使用大型儀器多，并且在使用大型儀器時，不可能配置多套，對于貴重儀器又不能讓學(xué)生隨意使用的特點。而該課的儀器原理理論又較為抽象，很多涉及到的儀器原理圖、內(nèi)部構(gòu)造圖等問題，只能通過老師“黑板十粉筆”的教學(xué)方式讓學(xué)生去想象，學(xué)生感到枯燥和抽象，難以理解。這種日益顯現(xiàn)的理論與實踐相脫節(jié)的矛盾，直接影響著實驗教學(xué)的教學(xué)效果。
因此，計算機多媒體教學(xué)課件的使用，無論對教師還是對學(xué)生都是一種全新的教學(xué)模式和教學(xué)手段，它會極大地改善研究生儀器分析課教與學(xué)的現(xiàn)狀，對增強教學(xué)效果和提高教學(xué)質(zhì)量都將起到積極的作用。
2.有助于提高教師的`業(yè)務(wù)素質(zhì)
計算機輔助教學(xué)手段(ComputerAidedInstruc-tion簡稱CAI)是計算機技術(shù)與教學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。對于這種全新的教學(xué)方式，需要教師要有全新的教學(xué)理念。使用多媒體教學(xué)課件進行儀器分析課的理論與實驗教學(xué)，需要將所講的內(nèi)容章節(jié)、題目、重要定義、公式、重要結(jié)論都全部用PowerPoint制作成幻燈片，將平時講課中難以或無法在黑板上完成的實驗裝置、光路圖、電路圖、圖表、或儀器外觀形狀等的教學(xué)，在多媒體課件中解決，可以用Ado-bePhotoshop制作成圖形文件，插人到PowerPoint，制作成幻燈片在畫面上顯示。這樣，課堂上就不必大量板書，可以利用節(jié)約的時間適當(dāng)補充教學(xué)內(nèi)容。在計算機多媒體教學(xué)中，教學(xué)課件內(nèi)容可隨時根據(jù)需要調(diào)出，編排組合，由于它集圖、文、聲、像于一體的三維動畫圖像的可視性，對于儀器分析課程的教學(xué)輔助作用尤為突出。
如何有效地發(fā)揮計算機多媒體教學(xué)手段的作用，獲得好的教學(xué)效果，對于教師的授課是一種全新的教學(xué)思維模式建立，也有助于教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的全面提高。首先，教師在使用多媒體教學(xué)課件時，需要對自己的課程講授內(nèi)容深刻理解和精通，不斷積累大量學(xué)科前沿的信息，拓展自己的知識面。其次，盡快掌握計算機的應(yīng)用知識，熟悉課件的所有內(nèi)容，認真?zhèn)湔n。這種備課過程要比傳統(tǒng)的備課方式復(fù)雜，需要的知識廣、博、雜，教師只有掌握了計算機的各種功能，才能在課堂上合理編排講課內(nèi)容，把握講課進程，取得好的教學(xué)效果。
二、課教學(xué)多媒體教學(xué)課件與研究生儀器分析
1.多媒體教學(xué)課件
大連理工大學(xué)研制的“多媒體分析化學(xué)CAI",“基礎(chǔ)儀器分析虛擬實驗室”課件，是融多媒體課程講授與儀器原理演示和實驗仿真模擬為一體的多功能CAI軟件，是我們目前用作研究生“儀器分析及實驗”課程的課件。其特點是具有超文本方式動態(tài)設(shè)計的電子教案;有分析儀器原理與實驗演示仿真模擬:包括填充柱氣相色譜、液相色譜、離子色譜、毛細管色譜、高效毛細管電泳、原子吸收、紫外可見、紅外光譜、電位分析、核磁共振分析原理與譜圖識別、色一質(zhì)譜連用、離子色譜分析原理等，這部分內(nèi)容可通過CAI，將儀器“搬”上講臺，動態(tài)顯示其微觀原理，快速模擬分析過程及譜圖識別;有分析化學(xué)圖片庫，可實現(xiàn)快速查閱、瀏覽等操作，可在教學(xué)中隨時調(diào)用以配合電子教案使用;有分析化學(xué)學(xué)習(xí)室，可完成分析化學(xué)發(fā)展史、多媒體元素周期表與數(shù)據(jù)查詢，是極好的教學(xué)輔助工具;有分析化學(xué)虛擬考場，可通過計算機對各章內(nèi)容的重點、難點加強復(fù)習(xí)，并通過自己選題，進人考場，進行測驗檢查學(xué)生對所學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握程度。
2.多媒體教學(xué)課件的應(yīng)用
儀器分析課內(nèi)容多而雜，許多儀器的分析原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)及分析流程很難用傳統(tǒng)的教學(xué)方式來表達，采用多媒體儀器分析教學(xué)課件，使教與學(xué)的距離縮短了，大大提高講課的效率，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
如:毛細管氣相色譜在課堂上用傳統(tǒng)的教學(xué)方法時，學(xué)生較難理解，但在儀器分析多媒體的教學(xué)課件中，計算機屏幕上出現(xiàn)的是毛細管氣相色譜結(jié)構(gòu)流程界面，可通過鼠標(biāo)的操作介紹儀器的各個部件。當(dāng)介紹儀器的FID時，計算機屏幕上可顯示出檢測器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可出現(xiàn)檢測微電流產(chǎn)生的機理說明。其他如分流裝置、尾吹裝置等也都給出了部件的立體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，便于教師的講解和學(xué)習(xí)。在界面上還可對原理演示，實驗條件選擇及色譜分析實驗的全過程進行仿真模擬。還可打開該部件的開關(guān)，按實際儀器的使用方法進行操作。如打開載氣源，調(diào)節(jié)載氣的流量;點擊點火按扭，點燃FID檢測器的氫火焰;點擊進樣器，進行進樣分析，完成一次進樣的操作;可根據(jù)色譜峰的形狀判斷分離條件是否合適，繼續(xù)選擇實驗條件，重新進樣，得到實驗的最佳效果。
3.多媒體教學(xué)對增強教學(xué)效果的作用
分析化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，學(xué)生除動手實驗外，對于比較復(fù)雜、難度又比較大、儀器缺乏、對身體有危害的實驗，都可以通過計算機生動的模擬，還可以通過計算機多媒體反復(fù)播放進行觀察，以加強學(xué)生對實驗的感性認識、理解和記憶。多媒體教學(xué)課件的使用，為分析化學(xué)，特別是儀器分析理論教學(xué)及實驗教學(xué)帶來了新的活力。
首先，使用多媒體儀器分析課件，教學(xué)內(nèi)容直觀、生動，學(xué)生都能普遍接受。由于課件的界面制作得色彩柔和，電子教案重點突出，條理清晰，虛擬實驗室中圖片資料較為全面.模擬過程逼真、直觀，視覺感好，可以增強實驗教學(xué)的效果。
其次，計算機模擬實驗可以使學(xué)生很快的掌握儀器的操作過程和分析條件的選擇，對于實驗室有的儀器，學(xué)生可在完成了預(yù)習(xí)內(nèi)容的模擬實驗后，進人實驗室可更快更好地進人實際操作過程，減少對儀器的損害。對于實驗室沒有的儀器，可通過計算機多媒體進行模擬，在一定的程度上掌握和增加學(xué)習(xí)內(nèi)容，使理論與實際操作有機結(jié)和。
總之，將計算機多媒體教學(xué)課件應(yīng)用于儀器分析及實驗的教學(xué)，克服傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，彌補大型儀器的缺乏，為實現(xiàn)儀器分析課堂教學(xué)和實驗教學(xué)的現(xiàn)代化提供了廣闊的空間。研究生儀器分析課多媒體教學(xué)課件的應(yīng)用剛剛起步，因此，在儀器分析課程建設(shè)中，需要全方位的支持和合作，需要我們不斷更新教學(xué)觀念和全面提高教師自身的業(yè)務(wù)素質(zhì).在面向21世紀的教育改革中迎接挑戰(zhàn)。
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