1、浅论计算机多媒体教学课件与研究生仪器分析课教学作者：许辉 米拉 姚贵平 杨秋林 阿荣 论文摘要:本文阐述了计算机多媒体教学课件应用于研究生仪器分析课中，可以弥补和改善传统教学方式的不足，使一些抽象的、复杂的教学问题变得直观、生动和遥真，激发学生的学习兴趣，拓宽学生的知识面，在计划学时内增加教学内容的问题。 论文关键词:计算机多媒体;教学课件;仪器分析;课堂教学 分析化学是建立在化学、物理学、数学、计算机科学、精密仪器制造科学等学科上的综合性边缘科学。仪器分析作为分析化学学科的一个分支(包括色谱分析、电化学分析、波谱分析、质谱分析、热分析、放射分析、表面分析等)，作为一门重要的技术基础课，在农业
2、高校研究生教学中占据着重要的位置，它是培养学生实验能力，独立分析问题、解决问题能力的重要课程。 近年来，由于研究生招生人数逐渐增加，我校当前研究生仪器分析课的实验条件(仪器种类和数量)远不能满足教学需要，特别是分析化学学科的不断发展，研究生仪器分析课教学内容和教学手段的改革就显得极为重要。当前，计算机多媒体技术已经越来越广泛地应用于各个领域，多媒体教学课件已成为学校计算机辅助教学的重要组成部分，因此，这种现代化的教学手段，将给传统的教学方式带来一场新的变革。 一、多媒体教学对课堂教学的影响 1.有助于更新传统的教学方式 研究生仪器分析课程按 50 学时设置，理论教学 30 学时，实验教学20
3、学时。理论教学内容为光化学分析(包括紫外可见光谱、红外光谱分析，原子吸收光谱、原子发射光谱分析，荧光分析);电化学分析(包括电位分析法，极谱分析法);色谱分析(包括气相色谱分析，液相色谱分析)。随着科学技术的飞速发展，新的分析仪器不断拓新，新的分析方法也不断出现，作为研究生仪器分析课教学，老师在学生掌握仪器分析的基础理论和实验操作技能后，还应让学生进一步了解本学科新的前沿的相关知识。但在传统的教学中，系统讲授仪器分析基本内容的学时已显紧张，因此，教师无法在有限时间内拓展教学内容。 研究生仪器分析实验教学具有内容多学时少，使用大型仪器多，并且在使用大型仪器时，不可能配置多套，对于贵重仪器又不能让
4、学生随意使用的特点。而该课的仪器原理理论又较为抽象，很多涉及到的仪器原理图、内部构造图等问题，只能通过老师“黑板十粉笔”的教学方式让学生去想象，学生感到枯燥和抽象，难以理解。这种日益显现的理论与实践相脱节的矛盾，直接影响着实验教学的教学效果。 因此，计算机多媒体教学课件的使用，无论对教师还是对学生都是一种全新的教学模式和教学手段，它会极大地改善研究生仪器分析课教与学的现状，对增强教学效果和提高教学质量都将起到积极的作用。 2.有助于提高教师的业务素质 计算机辅助教学手段(Computer Aided Instruc-tion 简称 CAI)是计算机技术与教学相结合的产物。对于这种全新的教学方式
5、，需要教师要有全新的教学理念。使用多媒体教学课件进行仪器分析课的理论与实验教学，需要将所讲的内容章节、题目、重要定义、公式、重要结论都全部用 PowerPoint 制作成幻灯片，将平时讲课中难以或无法在黑板上完成的实验装置、光路图、电路图、图表、或仪器外观形状等的教学，在多媒体课件中解决，可以用 Ado-be Photoshop 制作成图形文件，插人到PowerPoint，制作成幻灯片在画面上显示。这样，课堂上就不必大量板书，可以利用节约的时间适当补充教学内容。在计算机多媒体教学中，教学课件内容可随时根据需要调出，编排组合，由于它集图、文、声、像于一体的三维动画图像的可视性，对于仪器分析课程的
6、教学辅助作用尤为突出。 如何有效地发挥计算机多媒体教学手段的作用，获得好的教学效果，对于教师的授课是一种全新的教学思维模式建立，也有助于教师业务素质的全面提高。首先，教师在使用多媒体教学课件时，需要对自己的课程讲授内容深刻理解和精通，不断积累大量学科前沿的信息，拓展自己的知识面。其次，尽快掌握计算机的应用知识，熟悉课件的所有内容，认真备课。这种备课过程要比传统的备课方式复杂，需要的知识广、博、杂，教师只有掌握了计算机的各种功能，才能在课堂上合理编排讲课内容，把握讲课进程，取得好的教学效果。 二、课教学多媒体教学课件与研究生仪器分析 1.多媒体教学课件 大连理工大学研制的“多媒体分析化学 CAI
7、“,“基础仪器分析虚拟实验室”课件，是融多媒体课程讲授与仪器原理演示和实验仿真模拟为一体的多功能 CAI 软件，是我们目前用作研究生“仪器分析及实验”课程的课件。其特点是具有超文本方式动态设计的电子教案;有分析仪器原理与实验演示仿真模拟:包括填充柱气相色谱、液相色谱、离子色谱、毛细管色谱、高效毛细管电泳、原子吸收、紫外可见、红外光谱、电位分析、核磁共振分析原理与谱图识别、色一质谱连用、离子色谱分析原理等，这部分内容可通过 CAI，将仪器“搬”上讲台，动态显示其微观原理，快速模拟分析过程及谱图识别;有分析化学图片库，可实现快速查阅、浏览等操作，可在教学中随时调用以配合电子教案使用;有分析化学学习
8、室，可完成分析化学发展史、多媒体元素周期表与数据查询，是极好的教学辅助工具;有分析化学虚拟考场，可通过计算机对各章内容的重点、难点加强复习，并通过自己选题，进人考场，进行测验检查学生对所学习内容的掌握程度。 2.多媒体教学课件的应用 仪器分析课内容多而杂，许多仪器的分析原理和内部结构及分析流程很难用传统的教学方式来表达，采用多媒体仪器分析教学课件，使教与学的距离缩短了，大大提高讲课的效率，增强学生学习的兴趣。 如:毛细管气相色谱在课堂上用传统的教学方法时，学生较难理解，但在仪器分析多媒体的教学课件中，计算机屏幕上出现的是毛细管气相色谱结构流程界面，可通过鼠标的操作介绍仪器的各个部件。当介绍仪器
9、的 FID 时，计算机屏幕上可显示出检测器的内部结构，可出现检测微电流产生的机理说明。其他如分流装置、尾吹装置等也都给出了部件的立体内部结构，便于教师的讲解和学习。在界面上还可对原理演示，实验条件选择及色谱分析实验的全过程进行仿真模拟。还可打开该部件的开关，按实际仪器的使用方法进行操作。如打开载气源，调节载气的流量;点击点火按扭，点燃 FID 检测器的氢火焰;点击进样器，进行进样分析，完成一次进样的操作;可根据色谱峰的形状判断分离条件是否合适，继续选择实验条件，重新进样，得到实验的最佳效果。 3.多媒体教学对增强教学效果的作用 分析化学是一门以实验为基础的科学，学生除动手实验外，对于比较复杂、
10、难度又比较大、仪器缺乏、对身体有危害的实验，都可以通过计算机生动的模拟，还可以通过计算机多媒体反复播放进行观察，以加强学生对实验的感性认识、理解和记忆。多媒体教学课件的使用，为分析化学，特别是仪器分析理论教学及实验教学带来了新的活力。 首先，使用多媒体仪器分析课件，教学内容直观、生动，学生都能普遍接受。由于课件的界面制作得色彩柔和，电子教案重点突出，条理清晰，虚拟实验室中图片资料较为全面.模拟过程逼真、直观，视觉感好，可以增强实验教学的效果。 其次，计算机模拟实验可以使学生很快的掌握仪器的操作过程和分析条件的选择，对于实验室有的仪器，学生可在完成了预习内容的模拟实验后，进人实验室可更快更好地进人实际操作过程，减少对仪器的损害。对于实验室没有的仪器，可通过计算机多媒体进行模拟，在一定的程度上掌握和增加学习内容，使理论与实际操作有机结和。 总之，将计算机多媒体教学课件应用于仪器分析及实验的教学，克服传统教学方式的不足，弥补大型仪器的缺乏，为实现仪器分析课堂教学和实验教学的现代化提供了广阔的空间。研究生仪器分析课多媒体教学课件的应用刚刚起步，因此，在仪器分析课程建设中，需要全方位的支持和合作，需要我们不断更新教学观念和全面提高教师自身的业务素质.在面向 21 世纪的教育改革中迎接挑战。
