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摘要:儀器分析課程理論知識豐富，實踐應(yīng)用性強，對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力至關(guān)重要。為提高儀器分析教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)符合新工科建設(shè)需要的應(yīng)用型人才，文章從課程內(nèi)容、教學(xué)方式、實驗教學(xué)和考核評價方式等方面對儀器分析課程進行了改革與探索。

關(guān)鍵詞:儀器分析;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)改革

儀器分析是以測量物質(zhì)的光學(xué)、電化學(xué)或者物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法。其研究運用現(xiàn)代科學(xué)理論和實驗技術(shù)分離、識別與測定物質(zhì)的組成、種類、成分與含量及其化學(xué)形態(tài)等，是分析化學(xué)的重要組成部分。《儀器分析》課程是我校化學(xué)工程與工藝、高分子材料、新能源材料與器件、環(huán)境工程以及食品科學(xué)、生物工程、生物技術(shù)等專業(yè)學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)課。該課程本身內(nèi)容繁多，涉及光分析、色譜分析、熱分析、電化學(xué)分析、質(zhì)譜分析及核磁共振分析等，是一門理論性和實踐性很強的學(xué)科，對于學(xué)生獲取新知識、實現(xiàn)知識和能力的轉(zhuǎn)化、理論與實踐的結(jié)合起著舉足輕重的作用［1］。該課程體系匯集了多學(xué)科的最新理論知識和最新研究成果，理論深、教學(xué)內(nèi)容涉及面廣，尤其是在當(dāng)前工程教育專業(yè)認證背景下，工科背景儀器分析課程的實踐性更強、更新速度更快、難度更大［2］。因而儀器分析課程教學(xué)內(nèi)容和方式方法也需要不斷改革與調(diào)整。本研究從優(yōu)化課程內(nèi)容，豐富教學(xué)方式，加強實驗教學(xué)和改革考核評價方式等方面對儀器分析課程的改革進行了改革和實踐。

1優(yōu)化課程內(nèi)容

課堂教學(xué)是一門課程教學(xué)的核心，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容對提高課堂教學(xué)質(zhì)量十分重要。儀器分析方法的種類繁多，范圍涵蓋較廣，根據(jù)專業(yè)特點和實際應(yīng)用不同，各專業(yè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)有所區(qū)分。比如食品和煙草相關(guān)專業(yè)側(cè)重于光學(xué)分析和色譜分析方法，而較少涉及電分析法;對高分子材料、環(huán)境工程、化學(xué)工程與工藝專業(yè)而言，電化學(xué)有較重要地位。在實踐教學(xué)中，就要根據(jù)學(xué)生專業(yè)情況有所側(cè)重，對課程內(nèi)容進行整合和優(yōu)化，重點盡可能與各專業(yè)實際應(yīng)用保持一致。比如對食品專業(yè)，將教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化為光譜(紫外可見吸收光譜、紅外光譜和原子光譜)和色譜(氣相色譜和液相色譜)兩大模塊5種儀器方法。這兩大模塊各成體系，每個模塊內(nèi)的方法分析原理基本相同。為便于學(xué)生理解和接受，我們將更容易理解的光學(xué)分析法放在第一模塊講，在光學(xué)分析法中，又以紫外可見吸收光譜法作為重點，詳細講授基本原理、儀器結(jié)構(gòu)、定量定性分析方法及實際應(yīng)用等內(nèi)容，而后的紅外光譜和原子光譜法則與前面內(nèi)容類比對照學(xué)習(xí)。在實際應(yīng)用中測定的往往是復(fù)雜的混合物，比如煙葉香味成分的測定，必須經(jīng)過分離之后再測定，由此引出色譜法模塊的內(nèi)容，最后再對各模塊內(nèi)的各方法進行對比總結(jié)。通過對課程內(nèi)容的整體優(yōu)化，消減了學(xué)生對教材中公式、譜圖、儀器流程圖等感性的畏難心理，且有主線的貫穿教學(xué)方式也是國內(nèi)學(xué)生容易接受的一種教學(xué)方式。

2豐富教學(xué)方式

儀器分析課程內(nèi)容枯燥，知識點密集，我們在教學(xué)中采用多種教學(xué)方式。講授、問答、演示和探究等方法結(jié)合使用，教學(xué)效果較好。傳統(tǒng)講授結(jié)合現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段，探索“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式，力求形象生動，方便學(xué)生理解和記憶。除了正常講授，抽出一定時間開設(shè)討論課，學(xué)生分組查資料，總結(jié)歸納，提前做好PPT，上臺講解和演示，小組講解后全班討論，最后教師總結(jié)。這種教學(xué)方式強調(diào)師生角色互換，加強學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生變被動為主動，自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)節(jié)奏和呈現(xiàn)知識的方式，促成他們的個性化學(xué)習(xí)。堅持以學(xué)生為主體，能夠使學(xué)生積極主動、思維活躍，結(jié)合教師講解可以使學(xué)生對知識的掌握更加全面牢固。

3加強實驗教學(xué)

儀器分析是一門實踐性和應(yīng)用性很強的課程，重在鍛煉學(xué)生的實踐能力。而儀器分析實驗所用儀器數(shù)量有限，很多情況下學(xué)生只能通過教師的講解和演示來觀察儀器的構(gòu)造，了解操作流程和方法，且實驗內(nèi)容基本上只限于幾個實驗，缺少設(shè)計性和啟發(fā)性。學(xué)生在做實驗時，按照教師的演示照貓畫虎，缺乏思考。經(jīng)了解發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生在做完實驗后，對實驗操作的原理、所用儀器的構(gòu)造等基本知識仍缺乏認識，印象模糊。針對以上問題，我們重點從以下兩個方面來對儀器分析實驗進行改革，并取得了不錯的效果。

3．1針對實際應(yīng)用展開教學(xué)

針對不同專業(yè)的學(xué)生，改革原有的實驗教材和實驗內(nèi)容。結(jié)合現(xiàn)實中的熱點問題，開展一些和實際材料鑒定和成分分析等相關(guān)的實驗，如利用紅外光譜儀結(jié)合專業(yè)的檢索軟件對純有機化合物進行定性分析、高效液相色譜法測定豬肉中的瘦肉精含量等。提供各種類型的實際樣品以供檢測，鼓勵學(xué)生自行查閱文獻，擬定實驗方案，最后跟指導(dǎo)教師探討實驗方案可行性。讓學(xué)生參與到整個實驗過程中，調(diào)動學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認真的科研態(tài)度，提高分析問題和解決問題的科研能力［3］。

3．2在線模擬，建設(shè)虛擬實驗室

盡可能多地利用網(wǎng)絡(luò)課程和虛擬實驗室?guī)椭鷮W(xué)生理解課程的重點和難點，開設(shè)部分虛擬儀器分析實驗，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。借助虛擬儀器分析平臺，學(xué)生可模擬儀器分析的操作過程，并通過調(diào)整儀器參數(shù)，得到相應(yīng)的結(jié)果。還可以充分利用儀器廠家附贈的模擬軟件，不斷跟進國內(nèi)外儀器發(fā)展新動態(tài)，及時更新教學(xué)資源。為維護儀器設(shè)備同時兼顧教學(xué)效果，可將拍攝儀器操作的視頻放到實驗中心網(wǎng)站供學(xué)生觀看，在視頻中詳細講解儀器的規(guī)范操作，還有重點、難點操作及實驗糾錯、注意事項等，方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，加深對實驗原理的理解，提高教學(xué)效果。

4改革考核評價方式

課程考核評價方式在一定程度上是學(xué)生怎么學(xué)的指揮棒，應(yīng)引起教師的重視。對于實踐性很強的儀器分析課程而言，學(xué)生成績評定方式應(yīng)該既重結(jié)果，更重過程和能力。儀器分析課程考核可適當(dāng)減少儀器原理的內(nèi)容，而側(cè)重對實踐操作能力的考察，其中，實驗考試可以小組為單位，3～4人一組做實驗，教師通過考查學(xué)生的動手能力，實驗操作規(guī)范性，實驗方案設(shè)計合理性和創(chuàng)新性，及實驗數(shù)據(jù)處理的規(guī)范性。課程進行中間可布置若干前沿性或應(yīng)用性的作業(yè)題目，供學(xué)生自主選擇，安排學(xué)生自行查閱了解相關(guān)儀器及分析方法的發(fā)展動態(tài)，歸納總結(jié)并撰寫小論文，以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和分析解決問題的能力，鞏固教學(xué)成果。學(xué)生的考核成績可以是本課程理論部分的筆試成績、實驗成績及論文成績的綜合。這種考核方法有助于鼓勵學(xué)生理論與實踐結(jié)合，增強學(xué)生的應(yīng)變和創(chuàng)新能力，真正學(xué)好儀器分析課程。

5結(jié)語

在工程教育認證的大背景下，儀器分析課程以學(xué)生為中心，強調(diào)實踐性和應(yīng)用性，對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和解決問題的綜合能力具有重要作用。我們始終堅持教學(xué)與綜合素質(zhì)培養(yǎng)結(jié)合，開拓學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使學(xué)生成為高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

參考文獻:

［1］呂永軍，宋瑩，張麗萍，等．工程教育認證下儀器分析課程教學(xué)大綱的構(gòu)建［J］．廣州化工，2017，45(19)，163－164．

［2］周立敏，楊桂朋，高先池，等．儀器分析實驗教學(xué)的思考與實踐［J］．實驗科學(xué)與技術(shù)，2016，14(1):148－149．

［3］周曉光，廖麗霞．《儀器分析實驗》實施“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的探索［J］．教育現(xiàn)代化，2016，3(7):175－177.

作者:秦笑梅 賈巧娟 單位:鄭州輕工業(yè)學(xué)院