計算機多媒體教學課件與研究生儀器分析課教學論文
計算機多媒體教學課件與研究生儀器分析課教學論文
論文摘要:本文闡述了計算機多媒體教學課件應用於研究生儀器分析課中，可以彌補和改善傳統教學方式的不足，使一些抽象的、複雜的教學問題變得直觀、生動和遙真，激發學生的學習興趣，拓寬學生的知識面，在計劃學時內增加教學內容的問題。
論文關鍵詞:計算機多媒體;教學課件;儀器分析;課堂教學
分析化學是建立在化學、物理學、數學、計算機科學、精密儀器製造科學等學科上的綜合性邊緣科學。儀器分析作為分析化學學科的一個分支(包括色譜分析、電化學分析、波譜分析、質譜分析、熱分析、放射分析、表面分析等)，作為一門重要的技術基礎課，在農業高校研究生教學中佔據著重要的位置，它是培養學生實驗能力，獨立分析問題、解決問題能力的重要課程。
近年來，由於研究生招生人數逐漸增加，我校當前研究生儀器分析課的實驗條件(儀器種類和數量)遠不能滿足教學需要，特別是分析化學學科的不斷髮展，研究生儀器分析課教學內容和教學手段的改革就顯得極為重要。當前，計算機多媒體技術已經越來越廣泛地應用於各個領域，多媒體教學課件已成為學校計算機輔助教學的重要組成部分，因此，這種現代化的教學手段，將給傳統的教學方式帶來一場新的變革。
一、多媒體教學對課堂教學的影響
1.有助於更新傳統的教學方式
研究生儀器分析課程按50學時設定，理論教學30學時，實驗教學20學時。理論教學內容為光化學分析(包括紫外可見光譜、紅外光譜分析，原子吸收光譜、原子發射光譜分析，熒光分析);電化學分析(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)。隨著科學技術的飛速發展，新的分析儀器不斷拓新，新的分析方法也不斷出現，作為研究生儀器分析課教學，老師在學生掌握儀器分析的基礎理論和實驗操作技能後，還應讓學生進一步瞭解本學科新的前沿的相關知識。但在傳統的教學中，系統講授儀器分析基本內容的學時已顯緊張，因此，教師無法在有限時間內拓展教學內容。
研究生儀器分析實驗教學具有內容多學時少，使用大型儀器多，並且在使用大型儀器時，不可能配置多套，對於貴重儀器又不能讓學生隨意使用的特點。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、內部構造圖等問題，只能透過老師“黑板十粉筆”的教學方式讓學生去想象，學生感到枯燥和抽象，難以理解。這種日益顯現的理論與實踐相脫節的矛盾，直接影響著實驗教學的教學效果。
因此，計算機多媒體教學課件的使用，無論對教師還是對學生都是一種全新的教學模式和教學手段，它會極大地改善研究生儀器分析課教與學的現狀，對增強教學效果和提高教學質量都將起到積極的作用。
2.有助於提高教師的`業務素質
計算機輔助教學手段(ComputerAidedInstruc-tion簡稱CAI)是計算機技術與教學相結合的產物。對於這種全新的教學方式，需要教師要有全新的教學理念。使用多媒體教學課件進行儀器分析課的理論與實驗教學，需要將所講的內容章節、題目、重要定義、公式、重要結論都全部用PowerPoint製作成幻燈片，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，在多媒體課件中解決，可以用Ado-bePhotoshop製作成圖形檔案，插人到PowerPoint，製作成幻燈片在畫面上顯示。這樣，課堂上就不必大量板書，可以利用節約的時間適當補充教學內容。在計算機多媒體教學中，教學課件內容可隨時根據需要調出，編排組合，由於它集圖、文、聲、像於一體的三維動畫影象的可視性，對於儀器分析課程的教學輔助作用尤為突出。
如何有效地發揮計算機多媒體教學手段的作用，獲得好的教學效果，對於教師的授課是一種全新的教學思維模式建立，也有助於教師業務素質的全面提高。首先，教師在使用多媒體教學課件時，需要對自己的課程講授內容深刻理解和精通，不斷積累大量學科前沿的資訊，拓展自己的知識面。其次，儘快掌握計算機的應用知識，熟悉課件的所有內容，認真備課。這種備課過程要比傳統的備課方式複雜，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容，把握講課程序，取得好的教學效果。
二、課教學多媒體教學課件與研究生儀器分析
1.多媒體教學課件
大連理工大學研製的“多媒體分析化學CAI",“基礎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模擬模擬為一體的多功能CAI軟體，是我們目前用作研究生“儀器分析及實驗”課程的課件。其特點是具有超文字方式動態設計的電子教案;有分析儀器原理與實驗演示模擬模擬: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、色一質譜連用、離子色譜分析原理等，這部分內容可透過CAI，將儀器“搬”上講臺，動態顯示其微觀原理，快速模擬分析過程及譜圖識別;有分析化學圖片庫，可實現快速查閱、瀏覽等操作，可在教學中隨時呼叫以配合電子教案使用;有分析化學學習室，可完成分析化學發展史、多媒體元素週期表與資料查詢，是極好的教學輔助工具;有分析化學虛擬考場，可透過計算機對各章內容的重點、難點加強複習，並透過自己選題，進人考場，進行測驗檢查學生對所學習內容的掌握程度。
2.多媒體教學課件的應用
儀器分析課內容多而雜，許多儀器的分析原理和內部結構及分析流程很難用傳統的教學方式來表達，採用多媒體儀器分析教學課件，使教與學的距離縮短了，大大提高講課的效率，增強學生學習的興趣。
如:毛細管氣相色譜在課堂上用傳統的教學方法時，學生較難理解，但在儀器分析多媒體的教學課件中，計算機螢幕上出現的是毛細管氣相色譜結構流程介面，可透過滑鼠的操作介紹儀器的各個部件。當介紹儀器的FID時，計算機螢幕上可顯示出檢測器的內部結構，可出現檢測微電流產生的機理說明。其他如分流裝置、尾吹裝置等也都給出了部件的立體內部結構，便於教師的講解和學習。在介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模擬模擬。還可開啟該部件的開關，按實際儀器的使用方法進行操作。如開啟載氣源，調節載氣的流量;點選點火按扭，點燃FID檢測器的氫火焰;點選進樣器，進行進樣分析，完成一次進樣的操作;可根據色譜峰的形狀判斷分離條件是否合適，繼續選擇實驗條件，重新進樣，得到實驗的最佳效果。
3.多媒體教學對增強教學效果的作用
分析化學是一門以實驗為基礎的科學，學生除動手實驗外，對於比較複雜、難度又比較大、儀器缺乏、對身體有危害的實驗，都可以透過計算機生動的模擬，還可以透過計算機多媒體反覆播放進行觀察，以加強學生對實驗的感性認識、理解和記憶。多媒體教學課件的使用，為分析化學，特別是儀器分析理論教學及實驗教學帶來了新的活力。
首先，使用多媒體儀器分析課件，教學內容直觀、生動，學生都能普遍接受。由於課件的介面製作得色彩柔和，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，可以增強實驗教學的效果。
其次，計算機模擬實驗可以使學生很快的掌握儀器的操作過程和分析條件的選擇，對於實驗室有的儀器，學生可在完成了預習內容的模擬實驗後，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。對於實驗室沒有的儀器，可透過計算機多媒體進行模擬，在一定的程度上掌握和增加學習內容，使理論與實際操作有機結和。
總之，將計算機多媒體教學課件應用於儀器分析及實驗的教學，克服傳統教學方式的不足，彌補大型儀器的缺乏，為實現儀器分析課堂教學和實驗教學的現代化提供了廣闊的空間。研究生儀器分析課多媒體教學課件的應用剛剛起步，因此，在儀器分析課程建設中，需要全方位的支援和合作，需要我們不斷更新教學觀念和全面提高教師自身的業務素質.在面向21世紀的教育改革中迎接挑戰。