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化學(xué)學(xué)科中有不少需要記憶的概念、符號、數(shù)據(jù)、化學(xué)方程式等等。那么接下來給大家分享一些關(guān)于初三化學(xué)補(bǔ)救的方法，希望對大家有所幫助。
初三化學(xué)補(bǔ)救的方法一、復(fù)習(xí)時要夯實基礎(chǔ)，提高能力
強(qiáng)化基礎(chǔ)就是在復(fù)習(xí)時不能脫離課本、脫離《課程標(biāo)準(zhǔn)》。在化學(xué)學(xué)科的中考復(fù)習(xí)策略中，重在夯實“雙基”?！半p基”是任何考試的敲門磚，要防止進(jìn)行“超綱”復(fù)習(xí)，夯實“雙基”的方法一般有：
1.依據(jù)課標(biāo)夯實“雙基”
中考命題的依據(jù)是《全日制義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)》，教師和考生都要認(rèn)真學(xué)好《課程標(biāo)準(zhǔn)》，把握好復(fù)習(xí)范圍和要點、知識的寬度和廣度。
2.緊扣教材夯實“雙基”
教材是命題的出發(fā)點和歸宿，回歸教材是每年中考命題的一個突出特點。中考很多試題的立意源自教材，還有很多試題是對教材中的實驗裝置、實驗現(xiàn)象等進(jìn)行了精加工，對教材中的內(nèi)容進(jìn)行了創(chuàng)造和升華，滲透了新課標(biāo)的理念。所以復(fù)習(xí)時要緊扣教材，重視“雙基”的考查，重視對教材內(nèi)容的考查。
3.熟讀知識點夯實“雙基”
化學(xué)是理科中的文科，許多知識點需要記憶。對于一些必知必會的內(nèi)容要整理出來，利用空暇時間熟讀，這肯定是一種能提高化學(xué)成績的復(fù)習(xí)方法。
二、改變教與學(xué)的方式激發(fā)興趣
在復(fù)習(xí)課中，往往都是教師通過歸納、概括的手段來羅列知
識，從重難點知識的梳理到典型習(xí)題的剖析以及做題方法的分析，教師講得非常細(xì)致，分析地十分透徹，總結(jié)特別全面而且條理清楚，老師往往樂道于這種復(fù)習(xí)方式。但對于學(xué)生而言，原來會的學(xué)生早會了，不會的還是不會，因為講解省略了學(xué)生的思維，長此以住，也就形成了“學(xué)生上課聽得懂，課后或考試不會思考、不會做題、束手無策”的現(xiàn)象。尤其基礎(chǔ)差的學(xué)生感到枯燥乏味，漫不經(jīng)心，無法激發(fā)他們的興趣。
如果老師改變教學(xué)方式，針對每節(jié)課的復(fù)習(xí)目標(biāo)，提出一些創(chuàng)設(shè)性的問題，讓學(xué)生思考，或者設(shè)計出一組訓(xùn)練題讓學(xué)生先做題，然后教師借題發(fā)揮，引導(dǎo)學(xué)生對題目進(jìn)行分析、討論、研究，讓學(xué)生在積極主動地探索研究中，發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西，掌握“知識、方法”。學(xué)生就會精神振奮，精力集中地思考問題，在解答題目的過程中鞏固所學(xué)的知識，學(xué)生的智力與能力會得到訓(xùn)練與提高。例如復(fù)習(xí)酸的化學(xué)性質(zhì)時，教師可以先讓學(xué)生思考一個問題：鑒別鹽酸和蒸餾水的化學(xué)方法有幾種?學(xué)生的興趣調(diào)動起來了，他們就會認(rèn)真思考，熱烈討論，積極發(fā)言，最后師生共同整理出酸的化學(xué)性質(zhì)。2014中考化學(xué)復(fù)習(xí)策略參考
教學(xué)貴在引導(dǎo)，妙在開竅，因此老師們上復(fù)習(xí)課時，應(yīng)把化學(xué)方法蘊涵在一定的問題情境之中，為學(xué)生提供具體的感性材料、有針對性的訓(xùn)練題，然后用問題引導(dǎo)學(xué)生去分析思考，學(xué)生解決問題的過程就是獲得知識的過程，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)、悟出規(guī)律、方法，學(xué)生思維活躍了，他們分析問題、解決問題的能力就會極大地提高。
三、復(fù)習(xí)時要重視溫故而知新
復(fù)習(xí)課的教學(xué)，并不是新瓶裝舊酒，只要注意方法同樣能夠激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在夯實知識的基礎(chǔ)上，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生運用所歸納的知識去解決新的問題，在新問題解決的過程中進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。如在復(fù)習(xí)氫氧化鈉的知識中，當(dāng)分析了氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)后，提出“通過哪些實驗可以證明兩者確實反應(yīng)了化學(xué)反應(yīng)”?“鑒別氫氧化鈉和碳酸鈉的方法有哪些”?讓舊知萌發(fā)“新意”，讓老題再生“新知”，讓學(xué)生將知識縱橫聯(lián)系，分析類比，融會貫通。
四、科學(xué)地選擇習(xí)題
要做到科學(xué)地選擇習(xí)題，老師須認(rèn)真鉆研新教材，深刻理解新課標(biāo)，分析近年中考試題的變化，只有教師正確認(rèn)識了習(xí)題的功能，才能準(zhǔn)確把握習(xí)題的方向，才能做到試題內(nèi)容、題型、難度、題量等符合學(xué)生的實際，才能使習(xí)題有事半功倍的效果。選擇習(xí)題時應(yīng)考慮以下原則：
1、精選精練，不搞題海戰(zhàn)術(shù)
練習(xí)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)是必不可少的，教師要篩選一些科學(xué)的、重要的、與教材貼切的、有針對性的習(xí)題讓學(xué)生練習(xí)，而不是面面俱到，大搞題海戰(zhàn)術(shù)，建議習(xí)題也要“少吃多餐”。
2、注重習(xí)題的導(dǎo)向性，重視基礎(chǔ)知識和基本能力的訓(xùn)練
老師給學(xué)生的習(xí)題一定要重視基礎(chǔ)，要以鞏固基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成良好習(xí)慣為主。習(xí)題要面向全體，不出偏題、難題、怪題，不出那些模棱兩可、爭論較大的邊緣題。
3、注重習(xí)題的創(chuàng)新性，關(guān)注社會熱點問題
新課標(biāo)和新教材淡化了概念，降低了難度，但相應(yīng)強(qiáng)化了化學(xué)與生活、化學(xué)與社會、化學(xué)與環(huán)境等方面的內(nèi)容。分析近年中考試題就不難發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在我們身邊的化學(xué)現(xiàn)象，化學(xué)知識在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，化學(xué)與健康，生產(chǎn)安全與食品安全等成為了考試的熱點。中考試題的導(dǎo)向性是明確的，老師在選擇習(xí)題時就要符合這種變化趨勢，平時多收集一些這方面的素材，設(shè)計一些新穎的習(xí)題，有意識地加強(qiáng)練習(xí)。
4、注重習(xí)題的針對性，根據(jù)學(xué)生的實際分層次完成習(xí)題
習(xí)題的難度要分層次，習(xí)題的題量要適中，且在完成的時間、數(shù)量上不搞“一刀切”，讓學(xué)生有一定的選擇，使每一個學(xué)生都得到最好的發(fā)展，都能體會成功的喜悅。讓學(xué)生逐步實現(xiàn)由“懂得”到“會做”，由“會做”到“會學(xué)”。
五、有效地上好習(xí)題課，強(qiáng)化、落實知識
精心選擇了好的習(xí)題，還只是成功的一半。如何利用習(xí)題進(jìn)行恰到好處的點撥，更是需要老師用心思考的問題。
有些習(xí)題需要教師講解，講解之前首先要非常熟悉試題的重、難點所在，了解學(xué)生的答題情況，搞清知識點，擴(kuò)大知識面，形成知識鏈。做到心中有數(shù)，講解時才能使學(xué)生觸類旁通，舉一反三。重點不要放在知識點的簡單記憶和重現(xiàn)上，不要孤立地對基礎(chǔ)知識和基本技能進(jìn)行簡單訓(xùn)練，而應(yīng)放在分析和解決實際問題的背景中，放在總結(jié)歸納解題規(guī)律、尋找解題方法上。
有些習(xí)題可以由同桌互評或?qū)W習(xí)小組間講評來完成，這樣會形成濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，能夠全面提高教學(xué)成績。對于易錯的習(xí)題，課下再進(jìn)行練習(xí)鞏固或下次檢測中再考再鞏固。學(xué)生的實際情況存在著很大的差異，教師的教學(xué)方法和手段也是多種多樣的，教無定法，找出適合本校實際的最好方法，多從學(xué)生的角度思考問題，努力營造和諧的教學(xué)氛圍，一定會收到意想不到的效果。
六、復(fù)習(xí)時要注重心理素質(zhì)的培養(yǎng)
中考不僅是知識能力的競爭而且是心理素質(zhì)高低的競爭，在考試中一些題目解答不出，許多是因為心理上的原因造成的，平時對一些繁雜的題目不動腦筋，遇到實驗題和一些新信息的題目，就覺得煩躁，即使想到一些思路也是不敢肯定，這都是缺乏信心的表現(xiàn)。有的同學(xué)心理不穩(wěn)定，審題不慎，急于求成，考慮不周，中間遇到難題不肯放棄，造成時間的不夠，即使放棄也是心神不寧，造成后面解題時的注意力不集中，這些都是學(xué)生解題時的通病。這也說明了學(xué)生的心理素質(zhì)差，不會考試，因此，在復(fù)習(xí)時一定要重視和加強(qiáng)學(xué)生心理素質(zhì)的訓(xùn)練，提高學(xué)生的抗壓能力。
化學(xué)基本概念和基本原理的學(xué)習(xí)方法初中化學(xué)學(xué)科的特之一是基本概念和基本原理較多而且雜亂,對這些基本概念和基本原理的理解是否準(zhǔn)確,掌握是否熟練對學(xué)好初中化學(xué)課程關(guān)系極大。因為基本概念和基本原理是形成正確實驗技能,計算技能的依據(jù),是分析和解決化學(xué)問題的基礎(chǔ)。初三學(xué)生中對基本概念和基本原理學(xué)習(xí)不重視,不愿意花時間去理解和記憶,這部分內(nèi)容也是考試中容易失分的地方。
1.通過觀察實驗來幫助理解概念
化學(xué)基本概念是從大量的化學(xué)事實中總結(jié)概括出來的,如通過觀察水的電解和氫氣在氧氣中燃燒的實驗,可以形成分解反應(yīng)、化合反應(yīng)的概念,還可以加深理解單質(zhì)和化合物的概念。通過觀察酸、堿、鹽溶液的導(dǎo)電性可以形成電離的概念。所以脫離化學(xué)事實只是單純的背誦概念不可能有深刻的理解,更談不上能熟練掌握了。
2.找出相關(guān)概念的區(qū)別和聯(lián)系進(jìn)行對比學(xué)習(xí)
化學(xué)概念之間即有本質(zhì)的區(qū)別又有聯(lián)系,學(xué)習(xí)時應(yīng)將相關(guān)概念進(jìn)行比較,從中找出它們之間的不同點和內(nèi)存聯(lián)系。如將化合反應(yīng)和分解反應(yīng)、單質(zhì)和化合物、分子與原子、酸堿鹽的概念分別進(jìn)行對比學(xué)習(xí),就能取到事半功倍的效果。
3.理解概念的組成,注意概念中的關(guān)鍵字、詞
學(xué)習(xí)中要弄清每個概念是由哪些部分組成的,各部分之間的關(guān)系如何,其中關(guān)鍵部分是什么。如氧化物的概念,包括三部分,一為化合物,二為兩種元素組成,三為其中一種為氧元素三者缺一不可,其關(guān)鍵部分是第二、第三部分。再如溶解度的概念包括四部分,一為一定溫度,二為100克溶劑,三為達(dá)到飽和狀態(tài),四為溶解的質(zhì)量。四部分缺一不可,真正懂了,在判斷和溶解度的有關(guān)計算題就不會出現(xiàn)錯誤了。同時,要注意理解概念中關(guān)鍵的字和詞。如單質(zhì)的概念為由同種元素組成的純凈物,關(guān)鍵詞是純凈物,如果將純凈物而改為物質(zhì),你還判斷為單質(zhì)就是錯誤的。因為物質(zhì)包括純凈物和混合物,由同種元素組成的物質(zhì)不一定就是單質(zhì),也可為混合物,如紅磷與白磷、石墨和金剛石,它們都是由一種元素組成,但卻是不同單質(zhì)。
化學(xué)解實驗題技巧：看清題目要求是什么，要做的是什么，這樣做的目的是什么。
1、實驗用到的氣體要求是比較純凈，除去常見雜質(zhì)具體方法：
①除水蒸氣可用：濃硫酸、CaCl2固體、堿石灰、無水CuSO4(并且可以檢驗雜質(zhì)中有無水蒸氣，有則顏色由白色藍(lán)色)、生石灰等
②除CO2可用：澄清石灰水(可檢驗出雜質(zhì)中有無CO2)、NaOH溶液、KOH溶液、堿石灰等
③除HCl氣體可用：AgNO3溶液(可檢驗出雜質(zhì)中有無HCl)、石灰水、NaOH溶液、KOH溶液
除氣體雜質(zhì)的原則：用某物質(zhì)吸收雜質(zhì)或跟雜質(zhì)反應(yīng)，但不能吸收或跟有效成份反應(yīng)，或者生成新的雜質(zhì)。
2、實驗注意的地方：
①防爆炸：點燃可燃性氣體(如H2、CO、CH4)或用CO、H2還原CuO、Fe2O3之前，要檢驗氣體純度。
②防暴沸：稀釋濃硫酸時，將濃硫酸倒入水中，不能把水倒入濃硫酸中。
③防中毒：進(jìn)行有關(guān)有毒氣體(如：CO、SO2、NO2)的性質(zhì)實驗時，在通風(fēng)廚中進(jìn)行;并要注意尾氣的處理：CO點燃燒掉;SO2、NO2用堿液吸收。
④倒吸：加熱法制取并用排水法收集氣體，要注意熄燈順序。
3、常見意外事故的處理：
①酸流到桌上，用NaHCO3沖洗;堿流到桌上，用稀醋酸沖洗。
②沾到皮膚或衣物上：
Ⅰ、酸先用水沖洗，再用3-5%NaHCO3沖洗;
Ⅱ、堿用水沖洗，再涂上硼酸;
Ⅲ、濃硫酸應(yīng)先用抹布擦去，再做第Ⅰ步。
4、實驗室制取三大氣體中常見的要除的雜質(zhì)：
(1)制O2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)
(2)用鹽酸和鋅粒制H2要除的雜質(zhì)：
水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl，鹽酸酸霧)(用稀硫酸沒此雜質(zhì))
(3)制CO2要除的雜質(zhì)：水蒸氣(H2O)、氯化氫氣體(HCl)
除水蒸氣的試劑：濃流酸、CaCl2固體、堿石灰(主要成份是NaOH和CaO)、生石灰、無水CuSO4(并且可以檢驗雜質(zhì)中有無水蒸氣，有則顏色由白色藍(lán)色)等
除HCl氣體的試劑：AgNO3溶液(并可檢驗出雜質(zhì)中有無HCl)、澄清石灰水、NaOH溶液(或固體)、KOH溶液(或固體)[生石灰、堿石灰也可以跟HCl氣體反應(yīng)]
5、常用實驗方法來驗證混合氣體里含有某種氣體：
(1)有CO的驗證方法：(先驗證混合氣體中是否有CO2，有則先除掉)
將混合氣體通入灼熱的CuO，再將經(jīng)過灼熱的CuO的混合氣體通入澄清石灰水。現(xiàn)象：黑色CuO變成紅色，且澄清石灰水要變渾濁。
(2)有H2的驗證方法：(先驗證混合氣體中是否有水份，有則先除掉)
將混合氣體通入灼熱的CuO，再將經(jīng)過灼熱的CuO的混合氣體通入盛有無水CuSO4中?，F(xiàn)象：黑色CuO變成紅色，且無水CuSO4變藍(lán)色。
(3)有CO2的驗證方法：將混合氣體通入澄清石灰水?，F(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁。
6、自設(shè)計實驗
(1)試設(shè)計一個實驗證明蠟燭中含有碳?xì)鋬煞N元素。
關(guān)鍵詞：生物工程專業(yè)分析；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法
“生物工程專業(yè)分析”是生物工程專業(yè)大學(xué)生必須學(xué)習(xí)和掌握的一門專業(yè)工具課，也是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，并且是學(xué)生將來從事科學(xué)研究或生產(chǎn)技術(shù)工作必須掌握和具備的技能。湖北工業(yè)大學(xué)生物工程專業(yè)為國家特色和湖北省品牌專業(yè)，如何根據(jù)湖北工業(yè)大學(xué)生物工程專業(yè)特色合理構(gòu)筑理論和實踐知識結(jié)構(gòu)，為學(xué)生今后繼續(xù)深造或走上工作崗位奠定堅實的基礎(chǔ)是本課程的重難點。筆者對“生物工程專業(yè)分析”的理論與實踐教學(xué)體系、教學(xué)手段與方法等方面進(jìn)行了一些改革嘗試，希望能與同行老師進(jìn)行有益的交流探討，提高教學(xué)質(zhì)量。
一、精選教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建合理的課程體系
生物工程專業(yè)分析內(nèi)容繁雜，包括各種分析方法和分析儀器的原理及應(yīng)用。根據(jù)生物工程專業(yè)分析課程特點及我校多年教學(xué)科研經(jīng)驗，將生物工程專業(yè)分析大綱分為13個章節(jié)：第一章，生物工程專業(yè)分析概述，包括物理化學(xué)分析及儀器分析方法的概述，樣品的采集、制備、保存和預(yù)處理，樣品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，講解力求深入淺出，聯(lián)系實際，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二章，物理檢測法，包括密度與相對密度法、折光法與旋光法原理介紹，講解旋光檢測法時利用動畫效果能使學(xué)生更快更直接地理解旋光檢測原理。第三章，水分的測定方法，包括干燥法、蒸餾法、卡爾費休法，講解時注意比較三種方法的適用范圍。第四章，酸類物質(zhì)的測定，內(nèi)容包括總酸度的測定、揮發(fā)酸的測定、pH的測定，其中有機(jī)酸的分離與測定做簡單講解引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。第五章，碳水化合物的測定，重點講解還原糖的測定，比較堿性銅鹽法、高錳酸鉀滴定法、薩氏法三種方法原理及適用范圍的異同?？偺恰⒌矸?、纖維、果膠物質(zhì)的測定做簡單講解。第六章，蛋白質(zhì)與氨基酸的測定，本章重點講解凱氏定氮法的原理及應(yīng)用，介紹蛋白質(zhì)快速測定法（雙縮脲法、紫外分光光度法、染料結(jié)合法、水楊酸比色法）的原理，簡單介紹氨基酸分離與測定的原理。第七章，脂類的測定，內(nèi)容包括索氏提取法、酸水解法、氯仿—甲醇提取法、羅紫-哥特里法、巴布科克法和蓋勃法，講解時注意比較各種方法的適用范圍及應(yīng)用原理[1，2]。第八章，紫外吸收光譜分析法，重點講解紫外吸收光譜基本原理，介紹紫外可見分光光度計與紫外吸收光譜的應(yīng)用。第九章，原子吸收光譜分析法，內(nèi)容包括原子吸收光譜分析基本原理，原子吸收分光光度儀，原子吸收光譜定量分析方法，原子吸收光譜操作條件選擇與應(yīng)用。第十章，紅外吸收光譜分析法，內(nèi)容包括紅外光譜基本原理，紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)，紅外光譜儀，紅外圖譜解析，激光拉曼光譜，其中紅外圖譜解析及激光拉曼光譜做簡單介紹引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。第十一章，質(zhì)譜分析法，本章重點講解質(zhì)譜分析法的基本原理與質(zhì)譜儀，介紹離子峰的主要類型與有機(jī)分子裂解類型，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)質(zhì)譜圖與結(jié)構(gòu)解析，色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。第十二章，氣相色譜分析法，內(nèi)容包括氣相色譜的基本原理，氣相色譜固定相及其選擇，氣相色譜檢測器，分離與操作條件選擇，氣相色譜分析法的應(yīng)用與毛細(xì)管色譜法，重點講解氣相色譜原理及應(yīng)用，毛細(xì)管色譜法引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。第十三章，高效液相色譜法，內(nèi)容包括高效液相色譜的原理及特點，主要分離類型，固定相與流動相，影響分離的因素與操作條件選擇，離子色譜法，超臨界流體色譜，其中離子色譜法與超臨界流體色譜做簡單介紹[3]。通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)掌握生物工程分析中各種分析方法的原理及應(yīng)用。某種成分的檢測往往有多種方法，因此分析方法的選擇是本課程貫穿始終的內(nèi)容，教學(xué)中應(yīng)注意比較各種方法的異同，通過大量實例讓學(xué)生掌握各種分析方法的應(yīng)用[4]。
二、充分利用多媒體教學(xué)
大部分高校目前雖已廣泛采用多媒體教學(xué)，但教師們多利用多媒體展示圖片與文字。在生物工程專業(yè)分析課件中，可充分利用動畫教學(xué)。如在講解旋光法的原理時，利用動畫教學(xué)，可以形象直觀地展示偏振光的產(chǎn)生以及光活性物質(zhì)使偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。與小型分析儀器（pH計、折光儀、旋光儀等）相比大型分析儀器（質(zhì)譜分析儀、原子吸收分析儀、紅外分析儀、氣相色譜分析儀、液相色譜分析儀等）的工作原理理解起來更為抽象，充分利用動畫效果可使抽象的原理形象化。如質(zhì)譜分析法中，利用四級桿質(zhì)譜儀原理的動畫效果能使學(xué)生直觀感受到質(zhì)譜儀的工作原理；原子吸收分析法中，管式石墨爐原子化器、火焰原子化器、空心陰極燈、霧化器、原子吸收分光光度計的工作原理均可由動畫效果展示；氣相色譜分析法中，傳質(zhì)阻力項、兩項分配、氫火焰離子化檢測器、熱導(dǎo)檢測器、色譜分離、色譜流出曲線、分子擴(kuò)散、渦流擴(kuò)散的原理可利用動畫效果展示等。筆者發(fā)現(xiàn)在理論講解中融入動畫效果會讓學(xué)生經(jīng)歷豁然開朗的頓悟體驗，使學(xué)生能更深入理解各種分析儀器的工作原理。
三、總結(jié)討論式教學(xué)
生物工程專業(yè)分析課程涉及各種分析方法及儀器的原理與使用，如還原糖含量測定堿性銅鹽法分為直接滴定法、高錳酸鉀法、薩氏法，這三種方法的異同如果由老師總結(jié)好直接在課件中呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生不一定印象深刻。但是以作業(yè)的形式布置給同學(xué)們，讓學(xué)生自己總結(jié)，能收到更好的教學(xué)效果。在講解樣品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理內(nèi)容時，關(guān)于格魯布斯法、Q值檢測法可結(jié)合實例講述，輔以具體案例讓學(xué)生親自計算。相對密度測定方法中，關(guān)于校正值的加減講解完原理后以實例讓學(xué)生現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用加深印象。水蒸氣蒸餾法測總揮發(fā)酸原理，有些學(xué)生聽完老師講解后不能完全理解，可讓學(xué)生下課后自行查找資料，等下次課時提問并讓學(xué)生回答，最后老師再進(jìn)行總結(jié)。引導(dǎo)學(xué)生對每節(jié)課的重點內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。這樣安排不僅可以督促同學(xué)們查閱更多資料將不清楚的知識點弄明白，也鍛煉了學(xué)生的表達(dá)溝通能力。
四、生物工程專業(yè)分析課程網(wǎng)站建設(shè)
積極建立生物工程專業(yè)分析課程網(wǎng)站，課程網(wǎng)站內(nèi)容包括教學(xué)大綱、理論及實驗教學(xué)課件、資料習(xí)題、下載專區(qū)、友情鏈接等模塊。學(xué)生在上課前下載教學(xué)課件預(yù)習(xí)，可有效提高學(xué)習(xí)效率。資料與習(xí)題模塊提供了與課程相關(guān)資料與習(xí)題下載，學(xué)生通過學(xué)習(xí)課外資料可拓寬知識面，習(xí)題下載不僅節(jié)省了課堂教學(xué)時間而且習(xí)題訓(xùn)練能鞏固課堂知識、加深學(xué)生對課堂知識的理解。友情鏈接模塊提供了國內(nèi)外其他高校生物工程專業(yè)分析精品課程，國內(nèi)外生物學(xué)知名網(wǎng)站、期刊鏈接，學(xué)生可根據(jù)自身需要瀏覽各大網(wǎng)站拓寬視野。
五、加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
生物工程專業(yè)分析實驗教學(xué)環(huán)節(jié)與理論教學(xué)相呼應(yīng)安排八個實驗，分別是：實驗一，甘露醇注射液中甘露醇含量的測定，味精成品純度的測定；實驗二，白酒總酸度及pH的測定；實驗三，利用直接滴定法測定還原糖的含量；實驗四，考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)含量；實驗五，紅外光譜分析法測定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)；實驗六，白酒芳香成分氣相色譜分析；實驗七，黃曲霉毒素降解率檢測；實驗八，利用原子吸收色譜測定銅離子濃度。這八個實驗分別涉及折光計與旋光計、pH計、直接滴定法、紫外分光光度計、紅外色譜分析法、氣相色譜法、液相色譜法、原子吸收色譜法的應(yīng)用。生物工程專業(yè)分析實驗基本囊括了生物工程專業(yè)主要分析方法及儀器的使用，通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生理解與掌握主要分析方法及大型分析儀器的工作原理及應(yīng)用。生物工程專業(yè)分析實驗課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握合理設(shè)計實驗、操作儀器、科學(xué)分析實驗結(jié)果的方法，因此實驗教學(xué)應(yīng)鼓勵學(xué)生獨立設(shè)計完成實驗，實驗課前不要將實驗講義直接呈現(xiàn)給學(xué)生，而應(yīng)讓學(xué)生在預(yù)習(xí)實驗報告中親自設(shè)計實驗方案，實驗課上老師講解實驗方案時學(xué)生可收獲更多。實驗過程中為學(xué)生們創(chuàng)造獨立操作空間，不干涉學(xué)生的實驗安排及操作，對實驗中的各種問題僅作引導(dǎo)與答疑，盡可能讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考積極動手的習(xí)慣。實驗課后認(rèn)真批改實驗報告并及時將實驗中的各種問題反饋給學(xué)生。鼓勵學(xué)生走進(jìn)實驗室，跟隨導(dǎo)師做課題研究，參與導(dǎo)師課題，讓學(xué)生學(xué)以致用，不僅鞏固了教學(xué)效果，也鍛煉了學(xué)生的實踐動手能力。
六、考核方法的改革
生物工程專業(yè)分析課程學(xué)習(xí)，以筆試作為主要考核方式不能真實反映學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容掌握程度。課堂表現(xiàn)、實驗表現(xiàn)及作業(yè)完成情況都應(yīng)作為最終成績的一部分，本課程成績組成為：平時成績20%，卷面成績50%，實驗成績30%，通過合理的考核方式，使學(xué)生重視課堂表現(xiàn)與實踐環(huán)節(jié)。對于跟隨導(dǎo)師做課題并取得成績（發(fā)表文章、申請專利等）的學(xué)生，給予一定精神及物質(zhì)上的獎勵。
七、結(jié)語
湖北工業(yè)大學(xué)在生物工程專業(yè)分析課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，教學(xué)方法改進(jìn)，實踐教學(xué)能力培養(yǎng)，課程網(wǎng)站建設(shè)、考核方式改進(jìn)等方面做了一些教學(xué)改革的嘗試，加深了學(xué)生對專業(yè)知識的理解，培養(yǎng)了學(xué)生良好的思考與動手能力，并得到了學(xué)生的好評。但是課程教學(xué)改革是一項系統(tǒng)工程，任重而道遠(yuǎn)，必須不斷探索實踐創(chuàng)新總結(jié)，才能將生物工程專業(yè)分析教學(xué)開展得更有生氣，為國家培養(yǎng)更多的高層次應(yīng)用型人才。
參考文獻(xiàn)：
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[3]朱明華.儀器分析[M].北京：高等教育出版社，2008.
藥學(xué)專業(yè)學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理化學(xué)課程可以更好的理解和掌握后續(xù)專業(yè)課程，物理化學(xué)的許多理論在藥學(xué)實踐中都有所應(yīng)用，但是，現(xiàn)有的大部分物理化學(xué)教材，仍然是以解決化學(xué)化工問題的角度來講述物理化學(xué)的理論，部分教材即使對藥學(xué)相關(guān)方面有所涉及也僅僅是以知識拓展或習(xí)題的形式展開，學(xué)生對物理化學(xué)和藥學(xué)的關(guān)系感受不深，導(dǎo)致學(xué)生無法學(xué)以致用。因此，我們在物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容方面做了許多改動：熱力學(xué)基本定律是化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)[3]，但其中復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程導(dǎo)致學(xué)生望而生畏，為此，在教學(xué)中，我們只要求學(xué)生理解基本原理，了解公式的意義，掌握基本公式的應(yīng)用即可。但是，對于在藥學(xué)專業(yè)中有所應(yīng)用的幾個重要的概念，我們則特別加以強(qiáng)調(diào)，比如，熵函數(shù)是熱力學(xué)的基本函數(shù)，在藥學(xué)領(lǐng)域，也經(jīng)常使用熵函數(shù)表征藥物結(jié)構(gòu)特性，確定合成條件，分析藥物代謝機(jī)理，輔助藥物劑型設(shè)計等，而傳統(tǒng)教學(xué)中仍沿用了化學(xué)專業(yè)的講授思路，沒有體現(xiàn)出其在藥學(xué)專業(yè)中的特殊意義，因此，在教學(xué)中，我們簡單的通過卡諾循環(huán)引入熵函數(shù)之后，便從統(tǒng)計熱力學(xué)開始，以微觀的角度，從熵函數(shù)的物理意義出發(fā)，介紹熵函數(shù)，并進(jìn)一步的通過學(xué)習(xí)掌握熵函數(shù)的應(yīng)用。
化學(xué)平衡和相平衡是熱力學(xué)的基本應(yīng)用，學(xué)生通常會在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的時候意識到物理化學(xué)和藥學(xué)的密切聯(lián)系，作為教師，應(yīng)該有意識的引導(dǎo)和幫助學(xué)生建立和掌握這種聯(lián)系，為此，在教學(xué)中，我們通常選擇以現(xiàn)實中存在的藥物合成反應(yīng)為例子，向?qū)W生講解相關(guān)公式的應(yīng)用，而在相平衡中，我們在理論教學(xué)的同時，還會向?qū)W生解釋冷凍干燥技術(shù)、超臨界二氧化碳萃取、水蒸氣蒸餾等相關(guān)藥物提取技術(shù)，特別是在學(xué)元相圖時，我們會引導(dǎo)學(xué)生思考，低共熔點的存在，對于藥物劑型設(shè)計有何影響，如何利用和避免這種影響，并向?qū)W生展示其具體應(yīng)用。相比化學(xué)熱力學(xué)，化學(xué)動力學(xué)與藥學(xué)的關(guān)系更加明顯[4]，其基本理論在藥物穩(wěn)定性、藥物體內(nèi)代謝等方面具有顯而易見的應(yīng)用，在教學(xué)中，我們強(qiáng)化了這種聯(lián)系，通過設(shè)計習(xí)題，以具體藥物的代謝速率、藥物貯存期預(yù)測等相關(guān)案例為載體，讓學(xué)生親自動手應(yīng)用動力學(xué)理論，解決專業(yè)問題，這一方面有利于學(xué)生對于物理化學(xué)基本知識的掌握，也有利于學(xué)生后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，采用這種以專業(yè)需求為導(dǎo)向的教學(xué)方法，能夠明顯的提高教學(xué)效果。同樣的，在講授表面化學(xué)、膠體化學(xué)部分內(nèi)容時，我們也以滿足專業(yè)需求為出發(fā)點調(diào)整了相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)我校藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)計劃，在講授這部分內(nèi)容時，學(xué)生已經(jīng)開始了藥劑學(xué)課程的學(xué)習(xí)，部分知識學(xué)生其實已經(jīng)有所了解，比如表面張力、表面活性劑等內(nèi)容，為避免重復(fù)，在授課時，我們更加側(cè)重于在理論的高度去分析、解釋相關(guān)的內(nèi)容，這樣會更加有助于學(xué)生對已學(xué)知識的理解與掌握。
2結(jié)合學(xué)生實際，改革教學(xué)方法
教學(xué)過程是一個師生之間互動的過程，目的是使學(xué)生掌握所傳授的知識，然而，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同，對知識的理解、領(lǐng)悟能力也有所差別，因此需要教師根據(jù)學(xué)生的實際情況，靈活的把握教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。筆者所在學(xué)校為地方本科院校，學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)較差，抽象思維能力不足，對公式繁多、邏輯性強(qiáng)的物理化學(xué)課程有明顯的畏難情緒，有較多的學(xué)生認(rèn)識不到物理化學(xué)與藥學(xué)專業(yè)的聯(lián)系，因此學(xué)習(xí)興趣和積極性不高，同時，學(xué)校有大專和本科兩個不同層次，不同層次的學(xué)生知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力有所差別，對于物理化學(xué)課程的要求也有所不同，這些具體的現(xiàn)狀，既是我們在教學(xué)中所面臨的困難，也是我們把握教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的重要依據(jù)。
針對這些現(xiàn)狀，我們靈活選擇教學(xué)方法；提高教學(xué)效果。比如：采用案例分析法、問題引入法等教學(xué)方法，通過展示具體的藥學(xué)或生活實踐案例，引出其背后隱藏的物理化學(xué)原理，通過理論聯(lián)系實際，啟發(fā)學(xué)生思考，加強(qiáng)學(xué)生對于理論知識的掌握。比如，在講解動力學(xué)部分時，分析藥物在人體內(nèi)的吸收、代謝過程，分析其動力學(xué)特性對于藥物劑型設(shè)計的影響?；钣弥v授法這一基礎(chǔ)教學(xué)方法，對教學(xué)內(nèi)容有所取舍，以適應(yīng)學(xué)生實際情況和專業(yè)需求。對于物理化學(xué)繁多的公式，講授時可以弱化公式的推導(dǎo)過程，對于專科生則可以完全取消公式推導(dǎo)的講解，轉(zhuǎn)而強(qiáng)調(diào)公式的應(yīng)用條件，并通過習(xí)題的方式，幫助學(xué)生掌握其具體應(yīng)用。熟練和合理使用多媒體技術(shù)。多媒體技術(shù)的出現(xiàn)，讓教學(xué)過程變得更加靈活有效，方便快捷，通過圖像、視頻，學(xué)生可以對知識有更加直觀的體會。比如，在學(xué)習(xí)固體的潤濕這部分內(nèi)容時，通過展示大量豐富的相關(guān)圖像和視頻，比如，原油泄漏環(huán)境中的海鳥、“魔法砂”的神奇現(xiàn)象、荷葉上的水滴等，教師可以靈活的讓學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，并用理論對這些現(xiàn)象進(jìn)行分析，既有利于知識的掌握，又活躍了課堂氛圍。
3以應(yīng)用為導(dǎo)向，重視實驗教學(xué)
物理化學(xué)實驗是物理化學(xué)教學(xué)中的非常重要的一部分內(nèi)容，其教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握實驗操作技能和數(shù)據(jù)處理能力，學(xué)會利用物理化學(xué)理論解決藥學(xué)專業(yè)問題，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的應(yīng)用能力和解決未知問題的創(chuàng)新能力和探索精神。為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)中，我們主要作了如下努力：注重實驗操作細(xì)節(jié)，加強(qiáng)基本功的訓(xùn)練。在實驗教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)，許多本該在其他課程中掌握的基本操作，學(xué)生掌握的并不夠牢固，比如分光光度計的使用，滴定操作，甚至某些?？茖W(xué)生配制特定濃度溶液都無法獨立完成，這些問題不僅會影響到物理化學(xué)實驗的完成，還會對學(xué)生后續(xù)專業(yè)實驗造成很大的影響。因此，在教學(xué)中，除了集中講解、演示之外，實驗教學(xué)人員還全程對學(xué)生進(jìn)行觀察，一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生有操作問題，則立即對其進(jìn)行講解和指導(dǎo)，直到確認(rèn)其掌握為止。針對藥學(xué)專業(yè)需求開設(shè)物理化學(xué)實驗。
有機(jī)化學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，掌握有機(jī)化學(xué)實驗的基本操作技能是學(xué)生以后進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實驗的重要基礎(chǔ)。針對藥學(xué)學(xué)科特點設(shè)計技能實驗項目，如有機(jī)物物理常數(shù)的測定、有機(jī)物分離提純等，加強(qiáng)學(xué)生的基本操作訓(xùn)練，使學(xué)生掌握規(guī)范的實驗技能。藥學(xué)實驗中安排了21學(xué)時的基本操作實驗，占總實驗學(xué)時的38.9%，幾乎涵蓋了所有有機(jī)化學(xué)實驗的基本操作。同時，將藥學(xué)專業(yè)的基本操作實驗分為獨立實驗和綜合實驗兩部分，如將有機(jī)物熔點的測定與咖啡因提取實驗結(jié)合、將有機(jī)物折光率的測定與檸檬烯提取實驗結(jié)合等，既培養(yǎng)了學(xué)生的基本實驗技能，又提高了學(xué)生對有機(jī)化學(xué)實驗的認(rèn)識，讓學(xué)生認(rèn)識到基本技能在實際工作中的重要性，為學(xué)生今后獨立工作打下了堅實的基礎(chǔ)。
2整合實驗教學(xué)內(nèi)容，注重新技術(shù)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新能力
我們通過在教學(xué)實踐中不斷分析和探索，整合了藥學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，避免了一些實驗的重復(fù)設(shè)置。如有機(jī)物折光率的測定實驗學(xué)生已經(jīng)在物理實驗中學(xué)習(xí)過，有機(jī)化學(xué)實驗中不再單獨設(shè)置，而是把折光率的測定與有機(jī)物的提取、合成實驗整合在一起，不僅節(jié)省了時間，而且使學(xué)生對基本操作的運用范圍有了全面的認(rèn)識。同樣，考慮到學(xué)生在中學(xué)階段已經(jīng)接觸過諸如醛、酮、醇、羧酸等化合物性質(zhì)的驗證性實驗，繼續(xù)保留這些實驗不僅重復(fù)，而且對學(xué)生技能的提高及能力的培養(yǎng)沒有大的幫助，在實際應(yīng)用中也存在一定的局限性，因而在教學(xué)安排中調(diào)整了驗證性實驗，并將驗證性實驗學(xué)時壓縮為有機(jī)化學(xué)實驗總學(xué)時的16.6%。事實證明，壓縮上述實驗為藥學(xué)專業(yè)學(xué)生節(jié)約了時間，有利于學(xué)生將有限的學(xué)時用于強(qiáng)化操作技能、培養(yǎng)科研能力和拓展創(chuàng)新思維上。綜合性實驗和設(shè)計性實驗在考查學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的掌握及實驗技術(shù)的應(yīng)用上具有重要作用。所以，我們針對藥學(xué)專業(yè)的特點，突破實驗內(nèi)容的限制，在教學(xué)實踐中增加了綜合性實驗及設(shè)計性實驗的比例，使此兩類實驗占到有機(jī)化學(xué)實驗總學(xué)時的44.5%。如將阿司匹林的合成、熔點的測定和高效液相色譜技術(shù)3個不同類型的實驗整合成一個綜合性實驗，要求學(xué)生在合成阿司匹林后，對阿司匹林進(jìn)行熔點測定，在獲得阿司匹林基本物理常數(shù)后，利用高效液相色譜儀對阿司匹林進(jìn)行色譜分析。通過上述實驗的整合，不僅加強(qiáng)了學(xué)生基本技能的訓(xùn)練，而且培養(yǎng)了學(xué)生綜合運用知識分析問題和解決問題的能力。同時，積極引導(dǎo)學(xué)生對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究探索，激發(fā)學(xué)生參與實驗的熱情，提高學(xué)生對有機(jī)化學(xué)理論知識的掌握與應(yīng)用。設(shè)計性實驗針對藥學(xué)專業(yè)學(xué)生未來的工作實踐及繼續(xù)深造的需要，結(jié)合本學(xué)科教師的科研內(nèi)容，讓學(xué)生直接參與教師的科研課題，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新能力。如我們在教師科研的基礎(chǔ)上為藥學(xué)專業(yè)學(xué)生設(shè)置了大黃中蒽醌苷元的提取、分離和檢驗識別實驗，學(xué)生在完成該實驗的過程中，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行文獻(xiàn)資料的檢索及分析，并運用專業(yè)知識進(jìn)行實驗方案的設(shè)計及實驗結(jié)果的分析等。通過類似的設(shè)計性實驗，培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力，使他們及時掌握了國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，大大開闊了學(xué)生的視野，拓展了學(xué)生的思維，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，使學(xué)生主動參與實驗的意識明顯增強(qiáng)，同時使學(xué)生對科學(xué)研究有了一個較完整的認(rèn)識，培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識及科研能力，為其今后工作及繼續(xù)深造打下了一個良好的基礎(chǔ)。
3實現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實驗的微型化、綠色化，加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識
x做到實驗的絕對綠色化，但我們積極探索對部分實驗的改進(jìn)，實現(xiàn)綠色化設(shè)計，盡量選擇低毒或無毒試劑，刪除對環(huán)境危害大的實驗，選擇對環(huán)境污染小、用藥少的實驗，盡可能將實驗對環(huán)境的損害降至最低。如在教學(xué)中將原來水蒸氣蒸餾實驗“從煙絲中提取煙堿”改為“從橙皮中提取檸檬烯”，降低了實驗對環(huán)境的污染和對學(xué)生造成的傷害。同時，增加以天然無毒物質(zhì)為原料的實驗，如實驗中設(shè)置了從茶葉中提取咖啡因、綠色葉子中色素的分離等實驗，做到從原料到產(chǎn)物都對環(huán)境無污染，達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的。積極改進(jìn)實驗方法，嘗試開展微型化實驗。微型化實驗起源于埃及學(xué)者E.C.Grey的《化學(xué)實驗的微型方法》一書，1982年，美國Mayo和Pike等人在有機(jī)化學(xué)實驗中采取主要試劑為mmol量級的微型制備實驗，取得了成功，從而掀起了研究與應(yīng)用微型化學(xué)實驗的熱潮，并受到環(huán)保界的大力贊揚。在教學(xué)實踐中，我們在保證實驗成功的前提下，積極探索實施微型化實驗，不僅降低了實驗中藥品用量過多造成的資源浪費和環(huán)境污染，而且?guī)椭鷮W(xué)生樹立了藥品定量的意識。此外，相對于常量實驗，微型化實驗對實驗者基本操作、實驗技巧及實驗的準(zhǔn)確性都提出了更高的要求，這就促使學(xué)生提高實驗技能并在實驗過程中形成認(rèn)真細(xì)致的作風(fēng)，同時培養(yǎng)了其縝密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在教學(xué)中將綠色化學(xué)的理念融于實踐中，讓學(xué)生樹立起綠色環(huán)保意識。在有機(jī)化學(xué)實驗中常常不可避免地產(chǎn)生一些廢棄物，如不及時處理則會對環(huán)境造成極大污染，而且會淡化學(xué)生的環(huán)保意識，使其養(yǎng)成不良的實驗習(xí)慣。因此，在有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中，應(yīng)把廢棄物的回收處理作為一項重要的教學(xué)和科研任務(wù)來完成。如柱層析中的洗脫劑、合成實驗中的副產(chǎn)品等都要進(jìn)行回收或進(jìn)行無害化處理后再進(jìn)一步利用。應(yīng)將實驗中廢棄物的處理作為考核項目，要求學(xué)生在預(yù)習(xí)時設(shè)計實驗產(chǎn)生的廢棄物的相關(guān)處理方法，并在實驗中付諸實施。通過訓(xùn)練，使學(xué)生靈活應(yīng)用了所學(xué)的理論知識及實驗技能，并養(yǎng)成了廢棄物及時回收處理、循環(huán)使用的良好習(xí)慣，具備了從事綠色化學(xué)研究與開發(fā)的基本素質(zhì)與能力。
4改進(jìn)實驗考核機(jī)制，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗素質(zhì)和綜合能力
【關(guān)鍵詞】遠(yuǎn)程教育;虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境;工科;遠(yuǎn)程模擬實驗
【中圖分類號】G420【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【論文編號】1009―8097(2010)02―0127―04
一 遠(yuǎn)程工科教育中的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境
虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是相對真實學(xué)習(xí)環(huán)境而言的,真實的學(xué)習(xí)環(huán)境是由固定的地點、具體的物體構(gòu)成的,而虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境是由計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)營造的,呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前的計算機(jī)屏幕上,在這一環(huán)境中學(xué)習(xí)者所看到的物體不是真實的而是虛擬的。為了達(dá)到學(xué)習(xí)的目的,虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境不僅向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)以文字、圖形圖像形式表達(dá)的學(xué)習(xí)對象,還通過交互方式使學(xué)習(xí)者獲得更多的感受。對基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育,其教學(xué)活動的開展主要是在這種虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行的。
遠(yuǎn)程教育中開設(shè)的文科類專業(yè)課程的學(xué)習(xí)一般是非線性的,并且邏輯性要求較弱。在現(xiàn)有計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下,比較容易在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中實現(xiàn)多種形式的教學(xué)。而遠(yuǎn)程教育中的工科專業(yè)課程尤其是實驗環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)要求則不同,一般是線性的、邏輯性較強(qiáng)的,并且實驗環(huán)節(jié)是不可缺少的部分,目的是加深學(xué)生對課程基礎(chǔ)知識和基本原理的理解,掌握相關(guān)實驗的基本操作技能,培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度。因此更好地發(fā)揮虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境在遠(yuǎn)程工科教育中的效果是目前我國遠(yuǎn)程教育所面臨的難題之一。
我們認(rèn)為解決這一問題的切入點之一是開發(fā)遠(yuǎn)程實驗。在我們已開設(shè)的工科類如化工類、藥學(xué)類、機(jī)械類等專業(yè)中,實驗部分的學(xué)分要求平均約占總學(xué)分的10%,因此開發(fā)遠(yuǎn)程實驗本身也是課程的教學(xué)要求。
遠(yuǎn)程實驗一般分為遠(yuǎn)程模擬實驗和遠(yuǎn)程控制實驗,遠(yuǎn)程模擬實驗的實現(xiàn)相對比較簡單,通過計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就可以實現(xiàn),屬于一種基于模擬的課程,而遠(yuǎn)程控制實驗還增加了實驗硬件設(shè)備及對其進(jìn)行控制的系統(tǒng)。
根據(jù)德國遠(yuǎn)程教育工業(yè)化理論專家奧托•彼得斯(Otto Peters)[1]的觀點,基于模擬的學(xué)習(xí)是一種在虛擬學(xué)習(xí)空間中的學(xué)習(xí)(本文對虛擬學(xué)習(xí)空間和虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的概念不作區(qū)分),虛擬學(xué)習(xí)空間的一種類型可以表示為圖1。
我們試圖從某些課程的模擬實驗開發(fā)中對遠(yuǎn)程教育工科專業(yè)課程的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行探索和研究。
二 遠(yuǎn)程模擬實驗系統(tǒng)
1 設(shè)計原理
(1) 采用模塊化設(shè)計
根據(jù)課程要求,每門實驗課程包括多個不同的實驗,相比其他普通課程,實驗課程中每個實驗的內(nèi)容比較固定,學(xué)習(xí)目標(biāo)比較明確,并且所涉及的學(xué)習(xí)資源比較單一,因此在開發(fā)遠(yuǎn)程模擬實驗過程中,我們對照真實的實驗學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),探索設(shè)計了一種通用模型,即每個實驗都由七個主要模塊組成:
① 實驗?zāi)康暮驮?說明該實驗對學(xué)生的要求及實驗所依據(jù)的原理;
② 實驗內(nèi)容:說明實驗的儀器、試劑、物理常數(shù)、裝置圖、實驗步驟和結(jié)果等;
③ 實驗演示:演示實驗操作步驟;
④ 儀器選取:學(xué)生操作選取實驗所用儀器;
⑤ 試劑選取:學(xué)生操作選取實驗所用試劑;
⑥ 操作步驟排序或?qū)嶒灢僮?學(xué)生操作對實驗操作步驟進(jìn)行排序,或者學(xué)生通過鼠標(biāo)點擊操作模擬實驗裝置;
⑦ 實驗報告:學(xué)生填寫并提交實驗報告。
這七個模塊是我們所構(gòu)建的模擬實驗系統(tǒng)的核心部分,在實際的實驗課程開發(fā)時,根據(jù)各個實驗的具體要求增減或修改組成模塊,當(dāng)然,也可以根據(jù)課程需要添加其他的輔助模塊。
(2) 運用引導(dǎo)式學(xué)習(xí)策略
在基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育中,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式主要是自主學(xué)習(xí),需要其具有一定的自主學(xué)習(xí)能力。如果在課程中包含較多的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)要求,就會使自主學(xué)習(xí)能力較低的學(xué)習(xí)者很容易分散學(xué)習(xí)注意力,不能集中在既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)上,致使學(xué)習(xí)效率較低、學(xué)習(xí)效果較差。而遠(yuǎn)程工科實驗課程邏輯性較強(qiáng)、課程內(nèi)容基本呈線性方式,這就需要在課程設(shè)計時遵循這一特點,加強(qiáng)各部分學(xué)習(xí)內(nèi)容中對學(xué)生的引導(dǎo),使學(xué)生循序漸進(jìn)地達(dá)到實驗課程的教學(xué)要求。
對照上述的虛擬學(xué)習(xí)空間模型,我們將模擬實驗系統(tǒng)的七個模塊按照一定的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,形成如圖2所示的對照圖。
其中模塊1、模塊2和模塊3之間無線性關(guān)系,可以互相跳轉(zhuǎn),但是進(jìn)入模塊4后,學(xué)習(xí)者必須按照既定的步驟進(jìn)行模塊4至模塊7的學(xué)習(xí),并且進(jìn)入每個模塊時都有相關(guān)提示,向?qū)W習(xí)者說明該模塊的目的以及完成該模塊后的下一步操作,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者按要求完成整個實驗的操作和學(xué)習(xí)。
2 系統(tǒng)實現(xiàn)
(1) 實現(xiàn)方式
我們在實際開發(fā)中采用了B/S架構(gòu)的方式,目前在系統(tǒng)中主要設(shè)置了三類用戶:學(xué)生、教師、管理員。不同的用戶通過各自的賬號登錄系統(tǒng)時,系統(tǒng)會判斷其身份,學(xué)生登錄進(jìn)入該實驗系統(tǒng)即可進(jìn)行相關(guān)實驗課程的學(xué)習(xí)和操作。
系統(tǒng)各模塊的主要實現(xiàn)方式可見表1。
因模塊1至模塊3對應(yīng)作為VLE表達(dá)的空間,只是單向的表達(dá)傳遞,因此用文本及視音頻的方式將文字或圖形圖像形式的學(xué)習(xí)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者。模塊4至模塊7中每個模塊既有作為VLE語義學(xué)空間的作用,也有作為交互空間的作用,因此我們利用Flash交互、視頻及網(wǎng)頁的形式,一方面通過模擬方式呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容,另一方面通過學(xué)生和系統(tǒng)的交互完成實驗要求的內(nèi)容。
(2) 模塊設(shè)計界面
在模擬實驗系統(tǒng)中所包含的模塊以導(dǎo)航條的形式展現(xiàn)在系統(tǒng)界面左側(cè),相應(yīng)的模塊內(nèi)容展現(xiàn)在界面右側(cè)中心區(qū)域,整體界面設(shè)計可見圖3。
我們在系統(tǒng)界面圖中的模塊4至模塊7標(biāo)示了單向箭頭,而模塊1至模塊3之間沒有箭頭,并且通過編程控制各模塊間的跳轉(zhuǎn),更明確地向?qū)W生表示了各模塊學(xué)習(xí)的順序要求,體現(xiàn)引導(dǎo)式學(xué)習(xí)策略,而這種有明確引導(dǎo)的學(xué)習(xí)使得課程內(nèi)容符合其線性和邏輯性的要求。各個不同的實驗課程都可依據(jù)此模塊界面圖進(jìn)行具體設(shè)計。
(3) 具體的遠(yuǎn)程模擬實驗課程案例
我們以有機(jī)化學(xué)實驗課程中的“苯甲酸乙酯的水蒸氣蒸餾實驗”為例介紹遠(yuǎn)程模擬實驗的流程。根據(jù)該實驗的原理和實驗內(nèi)容,實驗的系統(tǒng)設(shè)計中包含了上述的七個主要模塊,并且增加了一項“思考練習(xí)”,共八個模塊。
“實驗?zāi)康脑怼?、“實驗?nèi)容”和“實驗視頻(即實驗演示)”是用文本、圖形圖像及視音頻的形式將實驗的要求呈現(xiàn)給學(xué)生。學(xué)生可以在“實驗?zāi)康脑怼薄ⅰ皩嶒瀮?nèi)容”、“實驗視頻”三個模塊中相互跳轉(zhuǎn),充分了解該實驗的要求。然后再進(jìn)入之后的幾個模塊,“實驗內(nèi)容”、“實驗視頻” 可見圖4、圖5。
從“儀器選取”模塊開始之后的這幾個模塊都是線性關(guān)系,學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)提示必須一步步地通過與實驗系統(tǒng)交互操作學(xué)習(xí)、掌握實驗要求。在“儀器選取”這一模塊中必須正確選取實驗所用的全部儀器。根據(jù)實驗課程的要求,儀器的選擇順序可以是任意排列的,全部儀器選擇完成后點擊提交,如果其中有選錯的儀器,則錯誤次數(shù)記錄為1次,學(xué)生需重新進(jìn)行選擇,直到選擇正確,才可進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。 “儀器選取”可見圖6。“試劑、耗材選取”與此類似,但是根據(jù)實驗原理會增加對試劑選擇的順序要求。
“操作步驟”模塊與“儀器選取”、“試劑、耗材選取”類似,在這一部分中學(xué)習(xí)者必須正確選擇每一步實驗操作步驟,選擇正確的操作步驟后會演示這一步的實驗操作視頻,如果選擇錯誤,系統(tǒng)會提示重新選擇。“操作步驟”可見圖7。
學(xué)生完成“操作步驟”、“儀器選取”、“試劑、耗材選取”這三個部分的操作學(xué)習(xí)后,進(jìn)入“實驗報告”,在這一部分中,我們將實驗報告內(nèi)容按不同要求設(shè)計成幾部分,如實驗?zāi)康?、實驗裝置、實驗步驟等,學(xué)生回答相關(guān)內(nèi)容的問題,完成的各部分結(jié)果形成一份最終的實驗報告,提交后教師用戶就可進(jìn)入實驗系統(tǒng)進(jìn)行批閱。這樣學(xué)生在做實驗報告的過程中更明確地體會了該實驗課程的要求?！皩嶒瀳蟾妗笨梢妶D8。
在“思考練習(xí)”部分,我們根據(jù)實驗要求補(bǔ)充設(shè)計了計時題目,進(jìn)一步鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,如圖9所示。
3 效果
我們將已開發(fā)完成的兩門實驗課程:物理化學(xué)、化工原理進(jìn)行了初期試用,有36名學(xué)生自愿參加。我們對實驗報告的成績進(jìn)行了統(tǒng)計,將每個學(xué)生每門實驗課程的平均分進(jìn)行分段,再統(tǒng)計各段的人數(shù)比例,統(tǒng)計結(jié)果可見圖10。
從完成實驗報告的情況看,學(xué)生基本都能達(dá)到實驗課程的要求,并且從學(xué)生的反饋來看,模擬實驗系統(tǒng)運行較穩(wěn)定,操作界面簡單易用。
三 總結(jié)與展望
目前除物理化學(xué)、化工原理兩門課程外,我們還完成了其他四門實驗課程的開發(fā):有機(jī)化學(xué)、化學(xué)工程與工藝專業(yè)實驗、大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)、機(jī)械設(shè)計,將于下一期投入使用。除了擴(kuò)大該模擬實驗系統(tǒng)的使用范圍外,我們還將學(xué)生在實驗平臺上的實驗報告成績作為其該課程的一項過程考核標(biāo)準(zhǔn),突出工科課程的實驗教學(xué)要求。
遠(yuǎn)程模擬實驗只是對遠(yuǎn)程教育工科專業(yè)課程的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境探索的一個發(fā)展階段,為開發(fā)遠(yuǎn)程控制實驗提供了很好的基礎(chǔ)。
當(dāng)然,要充分滿足遠(yuǎn)程工科課程的實驗教學(xué)要求,僅依靠遠(yuǎn)程實驗系統(tǒng)是不夠的,我們對開設(shè)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中心事先進(jìn)行了審核,確保其具有一定的實驗裝備條件。在此前提下我們實施“遠(yuǎn)程實驗+現(xiàn)場實驗”的工科實驗課程的教學(xué)模式,對于遠(yuǎn)程實驗?zāi)壳斑€未實現(xiàn)或難以實現(xiàn)的內(nèi)容通過現(xiàn)場實驗的方式進(jìn)行,不僅使遠(yuǎn)程實驗和現(xiàn)場實驗相互補(bǔ)充,還使遠(yuǎn)程實驗的開發(fā)更有目的性和針對性,效率更高。
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The Exploration and Research on Distance Simulated Experiment
SUN YingYAO JunGAO Jian-bao
(East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.)