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仪器分析仿真在教学中的应用
仪器分析仿真在教学中的应用
摘 要：本文介绍了仪器分析仿真教学的现状及存在的一些问题，分析了仪器分析仿真教学的可行性及其重要性，阐述了如何利用仿真软件进行教学，以及仪器分析仿真教学的建设。
关键词:仿真 仪器分析 实训 应用 设备 模拟操作 高职院校 专业技能
高职院校的目的是培养高技能、高素质的人才，教学中重视实践性，培养学生实际动手能力和解决实际问题的能力。
仿真教学的实践性是独特的，通过它，可以和理论教学一体化，可以让学生对知识的掌握更加融会贯通，并要求学生加强专业技能的训练，甚至有利于综合能力的锻炼和提升。
随着社会的发展和进步，企业越来越重视学生的专业技能水平和综合素质，我们职业院校在教学中应更要体现出针对性，突出实践性。
一.仪器分析仿真教学的现状分析及存在的问题
仪器分析仿真实训课是一门实践性很强的课程。
它的任务是使学生掌握仪器分析化学的基本理论、仪器的基本构成部件、基本实验操作技能及其在其他化学化工方面的应用;学会应用仪器的检测分析方法，在实验教学中真正实现知识和技能的传授与能力和素质培养的相互促进和统一，为将来从事与分析专业有关的岗位工作打下坚实的基础。
目前，根据我们石化系的仪器分析仿真实训课中存在的主要问题谈一谈：
1.由于现代工业分析对分析仪器的性能要求越来越高，从而所进购的价格越来越昂贵，就我们长炼炼油厂的几个工业分析单位来说，如催化剂化验中心、环境监测站、中心化验室近年来已经更换了一批比较先进的实验设备仪器。
由于学院教学的开支有限，大型的分析仪器根本无法配置，实训室现有的气相和液相色谱设备数量有限，不能完全满足学生的操作要求。
2.由于学院暂时的硬件条件有限，每个班的人数较多，况且机器运行状况不一，以致有时候不能完全满足每位学生的训练要求，也导致老师不能很好地掌握每位学生的训练操作情况。
3.现有的仪器分析仿真版本比较落后，而且分析仪器更新较快，仿真软件的开发设计完全跟不上。
这样从很大程度上制约了实践教学的发展和人才培养质量的提高。
4.考试成绩的考核形式单一，由于还没开发出教师机系统，考试测定的可行性不高，老师无法知道每位考生的具体情况。
5.由于没有设置设计性、综合性的实训项目，学生在做训练时，只需按�操操作就行，这样在操作过程中学生基本无需动脑思考，更不需要创造性的探索，只需要记住相应的操作条件就可，而且大部分学生只知道某种仪器的单独操作，而不知道几种仪器联用技术等等。
二. 仪器分析仿真实训教学的可行性
目前高职院校普遍存在着实训设备投入不足的现象，随着高职院校越来越受到政府部门和社会的重视，招生规模不断地扩大，设备数量不足、大型设备缺乏和落后等现状与技能型人才培养实际需要的矛盾更加突出。
通过运用仿真实训教学的思想理念，去构建大型分析仪器仿真实训教学系统，是一条有效解决当前高职化工类专业仪器分析实训教学设备远远不能满足实训要求这一突出问题的方法。
三.仪器分析仿真实训教学的重要性
仪器分析仿真是以仪器分析理论教学为基础，通过计算机技术建立一个虚拟的操作平台，可以让学生通过计算机实现模拟现场的操作，通过项目训练，以提高学生相应的专业技能操作水平。
仪器分析仿真在我们系工业分析与检测专业中是不可或缺的一门专业课程，下面我就它在课程体系中的作用谈一谈：
1.构建虚拟操作平台以助学生模仿实际操作
实验室的建设毕竟有限，大型的仪器分析设备或试剂购价昂贵，有些仪器很难配置，这也是我们同类高职院校所面临的问题。
通过仿真系统，学生可以模拟现场操作，能很好地与实践结合，通过对实验操作环节或条件的探讨，有利于开发学生的创新思维能力，比如：气相色谱仿真中，载气类型的选择、载气的流速及温度设置、色谱柱温的设置等，学生通过分组讨论和摸索，总结出合适的操作条件，或者让学生自己设计出一套操作方案。
这样学生的兴趣不仅提高了，而且思维也会变得更加开阔。
2.理实结合以助能力深化
仪器分析仿真课程的设置是在仪器分析理论教学的基础之上，在仿真系统中，可以很好的结合图像、动画、演示录像对基本原理，基本构成部件进行讲说，这样使得原来呆板的上课形式变得更加生动和形象，以动吸引学生的注意，提高他们的兴趣。
仿真中的仪器就是参照事物而来，通过项目操作，与岗位对接，也就是有针对性地锻炼学生的岗位能力，并且通过仿真操作可以积累实践经验。
3.教学方法多样以助提高教学质量
仿真教学可以采取项目式和任务式教学法。
在项目式教学法中，每个单独的实验项目里有许多小的测试项目，如原子吸收仿真实训中有：测土壤中总铬的含量、用工作曲线法测水中钙(钠)含量、测水中铜含量，要求学生单独完成每项实训任务，每个测试项目的操作条件不一，但是原理一致，通过训练，要求学生能举一反三。
在任务式教学中，我大致可以分为以下几种任务：要求掌握基本原理及基本构造，要求熟练掌握操作流程，要求能分析操作条件并会处理操作中出现的一般问题。
4.可以满足教学和强训的需要
教学和强训中使用仿真系统可以大大节省教学资源，不需要每个学生都须花大量的时间来单独指导，通过主机控制系统，进行一体化讲解。
四.仪器分析仿真教学改革的一点建议
1.仿真实训室的建设
实训室的建设包括硬件和软件建设。
近年来实训室投入了几套色谱设备，但是现有实训设备条件还是不能满足学生的要求，很难提全面高学生的技能操作水平。
而且具有实用价值的仿真软件系统的开发跟进较慢。
目前国内的仿真软件普遍存在开发周期长、不能资源共享等缺点,导致不能满足教学的需求,但我相信随着各院校对仿真越来越重视，仿真的系统开发会越来越完善。
2.仿真实训室管理体系有待加强
实训室要树立好“卫生清洁”、“行为素养”和“安全操作”三个重要理念，实行等同于岗位化的管理机制。
学生在实训室内需要保持卫生的清洁，进入到色谱实训室对现场要认真维护，形成一个制度化，规范化的管理体系。
实训过程中培养学生养成团结协作，积极进取，遵循规章制度操作的精神，提升岗位人员的素养。
安全是车间作业的头等大事，在平时的训练中不断地给学生灌输安全理念，任何细小的环节都要重视，不能因个人疏忽造成安全隐患。
3.教师的培养
随着科技的进步，分析仪器设备也在不断完善，这也要求教师能及时跟上知识不断变更的潮流。
一方面现在仿真中的仪器大多数已经相对落后，教师应从讲台走进岗位去实践，多接触岗位的实际操作，不断丰富自己的专业知识，才能给学生灌输专业领域里最新的信息。
另一方面，学院应提供给教师更多参与培训的机会，如果不能及时更新所必需的知识，那就只能做井底之蛙，导致教学质量会受损，也会使和同类高职院校之间教学水平的差距日益拉大。
参考文献：
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[5]高敬格,王书强,文露等.虚拟仪器技术在实验教学中的应用[J].科技情报开发与经济,2007年17卷16期
[6]马晓阳.虚拟仪器技术在教学中的应用[J].中国职业技术教育,2006年13期
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