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高职仪器分析课程信息化教学改革探索

作者

苏学军 宗春燕

泰州职业技术学院 江苏泰州 225300

随着 5G 信息技术的到来,高职院校工科教育正面临前所未有的机遇与挑战。仪器分析是高职院校化工、食品、制药等专业的一门专业基础课程,也是一门重要的核心技能培养课程,承载着传授学生现代分析仪器基本原理、结构特点、分析方法及相关实验技术的重要使命,同时肩负培育学生能够依据样品性质,灵活应用各种现代仪器分析手段,解决实际工程问题能力。然而,传统教学模式在应对精密仪器实操受限、前沿技术日新月异等现实挑战时,其局限性愈发明显,亟需借助信息化手段推动教学改革与创新。仪器分析课程中信息化技术的融入不仅能够丰富教学手段,使课堂变得生动有趣,还能通过虚拟仿真、在线互动等方式,极大地提升学生的参与度和实践热情。因此,探索信息化与仪器分析课程教学的深度融合路径,创新教学模式,打破传统课堂的束缚,提升仪器分析课程教学质量,是当前值得深入研究的课题。

1 高职仪器分析课程信息化教学现状

1.1 教学供给与学习需求存在适配性矛盾

仪器分析课程的传统教学模式往往是以教师为中心,采用“填鸭式”的理论面授加线下操作演示相结合的方式,单向灌输知识和技能 [1]。这种教学模式未充分顺应高职学生的认知特点,把复杂的仪器分析过程简化为程序式的操作步骤,致使学生在学习过程中缺乏必要的主动性和积极性,知识的吸收与内化效率低下。当前高职学生对现代仪器分析知识的需求,呈现实践导向、问题驱动和情境依赖特征,而传统教学供给显然无法满足学生的学习诉求,导致学生在毕业后难以灵活运用所学,解决职场中各种复杂的仪器分析问题。

1.2 实训条件与能力培养存在支撑性矛盾

部分高职院校分析实训设备台套数不足,导致分组实训时人均操作时间较短,学生难以熟练掌握复杂仪器调试、故障排除等核心能力‌。如气液相色谱仪、原子吸收分光光度仪等大型设备价格昂贵且维护复杂,若在教学中无虚拟仿真技术辅助,学生仅凭观摩或简单重复操作学习,难以形成系统性技能框架。加之学生因担心昂贵设备损坏或操作危险,而不敢反复练习核心技能,最终导致学生无法深入掌握仪器操作精髓,并对规范性培养埋下隐患。

1.3 教师能力与信息化改革存在协同性矛盾

部分教师长期依赖传统教学模式,对虚拟仿真平台、AI 智能教学工具的操作与应用能力薄弱,难以将信息化技术巧妙融入教学设计之中。特别是,在教学中无法熟练运用各种虚拟仿真软件模拟职场分析场景,导致学生难以触及深度学习并制约了学生创新思维的发展‌。另外,高职院校尚未建立常态化教师数字化能力提升计划,对信息化教学理念革新与跨学科整合能力的培训力度不够‌ ,导致教师信息化能力跟不上课程改革要求。

2 高职仪器分析课程信息化教学改革探索

2.1 开展混合式教学

教学团队在超星学习通平台精心构建了仪器分析网络课程,并设置了每章的导学模块。导学模块包括学习要求、课前任务、教学案例、教学课件、动画视频、随堂作业、拓展知识等多元化资源。利用线上学习平台,学生可以根据自己的学习节奏和理解程度,灵活安排学习时间,实现个性化学习。线下课堂则侧重于实践操作与案例分析等互动性强的教学活动,教师充分利用雨课堂平台优势,通过随机问答、在线测试、投票等多种方式[2],有效提升学生课堂参与度。此外,教师可以根据线上平台的学习数据,精准把握学生们的学习难点,从而针对性地设计教学方案,实施精准施教。在实训实操环节,学生在教师的指导下,亲手操作各类仪器,解决实际问题,不仅锻炼了动手能力,也加深了对仪器分析原理和方法的理解。课后,教师利用线上平台布置课后任务,进行在线答疑,帮助学生及时巩固学习效果。

2.2 合理利用虚拟仿真软件

在高职仪器分析教学中,合理利用各类虚拟仿真软件教学,已成为深化教学改革的重要一环。如在讲授分析原理、仪器结构内容时,这部分知识点往往比较抽象,学生仅凭书中文字描述和图片难以理解,教师可以利用虚拟动画,将抽象内容具体化,方便学生突破认知障碍。此外,在仪器分析教学中,有较多实验涉及有毒有害物质分析或需要高压高温操作苛刻条件,存在一定的安全风险。而合理利用虚拟仿真软件教学,学生可以在模拟的工作环境中,反复练习各项操作技能,直至完全熟练掌握,大大降低了实际操作中的失误率,有效保障了实验教学的安全性 [3]。而且,虚拟仿真软件可以根据教学需求,设计出多样化的实训模块,覆盖从基础操作到高级应用的各个层次,学生可以根据自己兴趣选择相应的分析检测项目,故而特别有利于学生创新思维和高阶实践能力的培养。总之,仪器分析教师要灵活运用好仿真技术,将其融入到教学的各个环节中,不断优化教学策略和方法,提升教学品质。

2.3 提升教师信息化素养

在高职仪器分析课程教学活动中,教师起着至关重要的作用,其信息化素养的高低直接决定了信息化教学改革的广度和深度,因此提升教师的信息化素养显得尤为迫切和重要。一方面,学校应建立专项培训计划,全面加强对教师的信息化培训。培训的内容不限于多媒体教学软件的使用、在线课程设计、虚拟仿真软件操作等多个层面,旨在帮助教师掌握最新的信息化技术和教学资源开发技巧,从而为教学活动注入新的活力。另一方面,教师也应积极学习新的教学理念和教学方法,不断探索和实践信息化教学的新模式和新方法,如翻转课堂、项目化驱动学习等,将信息技术深度融合到课程教学中。同时,课堂团队应积极建立教学案例库、资源共享平台,促进教师之间的交流与合作,共同推动仪器分析课程的教学改革。此外,高职院校还应鼓励教师参加各类信息化技能大赛或相关的学术会议和研讨会,拓宽专业视野,及时了解最新的教学理念和技术趋势。通过技术赋能与理念革新,助推教师成长为仪器分析课程信息化教学改革的领航者。

3 结语

高职仪器分析课程的信息化教学改革是一个系统工程,需要教育者、学习者、技术开发者等多方面的共同努力。通过开展混合式教学方式、合理利用虚拟仿真软件、提升教师信息化素养,可以有效推动该课程的教学模式创新,提高学生的专业技能和综合素质,为社会培养更多适应信息时代需求的高素质分析检测类技术技能型人才。

参考文献:

[1] 张偲偲 , 张镖 , 刘盈 , 等 . 互联网 + 教学背景下仪器分析课程信息化改革与实践 [J]. 化工设计通讯 ,2025,51(02):66-69.

[2] 许娟 . 混合学习背景下的高职“仪器分析”课程教学改革与实践 [J]. 化学工程与装备 ,2020,(11):319-320.

[3] 姜侃, 邱黛玉. 虚拟仿真实验在实用仪器分析教学改革中的应用分析[J].赤峰学院学报 ( 自然科学版 ),2023,39(04):79-82.

基金项目:课程思政教改项目(编号 :2022SZ032);教研室教育教学专项课题(JXYJ202326)。

作者简介:苏学军(1974 -),男,硕士,副教授,主要从事药品分析的教学与研究。