來守軍 關(guān)曉琳 謝 昆 喬 澍 潘 杰 牟新利

（重慶三峽學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶萬州 404100）

新形勢下《儀器分析》課程改革與探索

來守軍 關(guān)曉琳 謝 昆 喬 澍 潘 杰 牟新利

（重慶三峽學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶萬州 404100）

基于儀器分析課程在教育中的重要地位和多年來實(shí)踐教學(xué)所面臨的問題，對儀器分析課程的教學(xué)理念推陳出新，實(shí)現(xiàn)師資隊(duì)伍的重組和引入專家系統(tǒng)配合課程講授，對課程教材刪減補(bǔ)充并針對性地安排實(shí)驗(yàn)課，推行教學(xué)理論實(shí)驗(yàn)一體化模式，從而對如何突破該課程在新形勢的困境進(jìn)行了改革和探索．

儀器分析；教學(xué)理念；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)模式；改革探索

《儀器分析》課程通常包括理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)部分，是面向化學(xué)、化工以及環(huán)境等專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)課．早期的儀器分析理論課和實(shí)踐課的教學(xué)主要側(cè)重于專業(yè)知識(shí)的講授，加之由于儀器分析設(shè)計(jì)的原理、內(nèi)容以及對象差別很大，學(xué)生很難全面掌握常用儀器分析方法的基本原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并能正確地選擇分析方法，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及培養(yǎng)獨(dú)立的思考問題和解決問題的能力．對該課程的改革與探索是當(dāng)前高等院校教師同行們經(jīng)常思考的問題．針對新形勢下儀器分析課程教學(xué)中存在的問題，必須對該門課程進(jìn)行改革，以達(dá)到更好的教學(xué)效果．

1 教學(xué)思維理念的轉(zhuǎn)變

由于儀器分析方法發(fā)展非常迅速，而且新儀器新技術(shù)不斷出現(xiàn)，在教學(xué)中需要教師講授的內(nèi)容越來越多，同時(shí)教材的種類也越來越多，所以就形成了講授教師難講，聽課學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果不理想的狀況．筆者根據(jù)多年從事儀器分析課程教學(xué)的反饋信息了解到，大而全的教學(xué)很難培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思考方法，同時(shí)對于學(xué)生將來的就業(yè)和實(shí)驗(yàn)技能的應(yīng)用沒有多少價(jià)值．因此，高等學(xué)校的儀器分析課程教學(xué)更應(yīng)從學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)際應(yīng)用需要出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用能力，徹底改變原來僵化的教學(xué)思維模式．[1]此外，由于學(xué)分制改革的影響，儀器分析課程的學(xué)時(shí)相比過去少了很多，如果還是按照過去對每章一一講授，很難完成教學(xué)任務(wù)，所以必須對教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，突破以往學(xué)生是聽眾，老師是演員的模式，使學(xué)生能夠在參與中獲得興趣與知識(shí)，在學(xué)習(xí)中獲得認(rèn)可，這是高校教師必須要轉(zhuǎn)變的理念．

2 教學(xué)師資隊(duì)伍的優(yōu)化和建立專家系統(tǒng)

當(dāng)前高校儀器分析課程的教學(xué)效果普遍不理想，很大程度上是由于儀器分析課程基本由一位老師獨(dú)自承擔(dān)課程有關(guān)．因?yàn)榫徒處煹闹R(shí)結(jié)構(gòu)而言，不可能對所有的儀器都非常熟悉，即使對儀器的原理很清楚，也很難跟上儀器的硬件和軟技術(shù)發(fā)展速度，所以在向?qū)W生講授該門課程的時(shí)候，不可能達(dá)到最好的教學(xué)效果．解決這一問題的關(guān)鍵，就是優(yōu)化師資隊(duì)伍和建立專家系統(tǒng)．首先，避免儀器分析理論課由同一位教師講授的局面，根據(jù)課程內(nèi)容分類，優(yōu)選3～4位教師分別對課程進(jìn)行規(guī)劃．例如可以將儀器分析的內(nèi)容分為電化學(xué)分析部分、色譜部分、光學(xué)分析部分、其他（熱重、質(zhì)譜等）部分，分別由四位老師講授，這樣既能充分發(fā)揮各位老師的優(yōu)勢，學(xué)生也能更好地理解課程所授內(nèi)容．其次，加強(qiáng)對教師的培訓(xùn)，定期安排相應(yīng)教師參加大型儀器廠商（例如島津、日立等）的相關(guān)培訓(xùn)，或參加相應(yīng)的教學(xué)改革會(huì)議．再者，可以建立教學(xué)效果評估機(jī)制，即由學(xué)生來評價(jià)教師的課堂教學(xué)效果，提出建設(shè)性意見．此外，為了更好的加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用儀器的能力，可以建立專家系統(tǒng)．所謂專家系統(tǒng)是指，通過本校老師與當(dāng)?shù)氐姆治鰷y試部門的合作，聘請專家定期來授課．[2]專家系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：其一，由于聘請的專家都是相關(guān)領(lǐng)域從事多年實(shí)際的工作人員，對于儀器的實(shí)際應(yīng)用對象和效果更為熟悉，所講內(nèi)容更能為同學(xué)所接受，從而加強(qiáng)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用環(huán)節(jié)的一致性．其二，可以解決高校教師師資不足的問題和對課程內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充．其三，由于專家長期在科研第一線，所以對于儀器分析和技術(shù)的最新發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展更為熟悉，從而能促使學(xué)生對儀器分析的認(rèn)識(shí)，提高對該課程的學(xué)習(xí)興趣．其四，由于聘請的專家多是來自各行業(yè)的實(shí)際工作者，有利于學(xué)生提前對職業(yè)做出規(guī)劃．

3 教學(xué)教材與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的合理化、針對性安排

現(xiàn)行的儀器分析教材內(nèi)容大多比較落后，特別是很少涉及新儀器的發(fā)展動(dòng)向．當(dāng)然，這一問題不能歸因于編者，因?yàn)閮x器的發(fā)展速度很快，5年或者10年就將發(fā)展一個(gè)周期，而教材往往是十年以前的，所以對于教材內(nèi)容必須進(jìn)行更新．但應(yīng)該指出的是，國內(nèi)儀器分析方面的人才從事高校教學(xué)的不多，所以單純依靠從事教學(xué)一線的老師來編撰新的教材是不現(xiàn)實(shí)的．作為高校從事教學(xué)一線的教師，應(yīng)該對教材和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行合理化安排，而不是編撰教材，同時(shí)針對不同專業(yè)的設(shè)置，對教材內(nèi)容進(jìn)行刪減和擴(kuò)充．解決教材的問題的關(guān)鍵是以工作過程為導(dǎo)向，重塑課程．[3]主要包括如下幾個(gè)方面：其一，以儀器分析培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際能力為目標(biāo)，對教材內(nèi)容進(jìn)行改革，以學(xué)生專業(yè)為背景對課程內(nèi)容進(jìn)行整合．其二，建立動(dòng)態(tài)體系．根據(jù)理論課內(nèi)容的刪減，弱化應(yīng)用性不強(qiáng)的章節(jié)，合理安排實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)．

4 教學(xué)模式的理論實(shí)踐一體化

針對現(xiàn)在高校儀器分析課程的開設(shè)大多重理論，輕實(shí)驗(yàn)的狀況，應(yīng)對教學(xué)方法進(jìn)行改革，關(guān)鍵就在于實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的一體化．[4]具體來說，就是在學(xué)習(xí)儀器分析理論課程的前幾個(gè)學(xué)時(shí)，首先讓同學(xué)們參觀儀器，對所學(xué)的儀器有感官認(rèn)識(shí)，然后再對儀器的組成部件、基本原理、專業(yè)術(shù)語、分析流程和分析條件的選擇及優(yōu)化等問題進(jìn)行講授，這樣能極大的激發(fā)學(xué)生對儀器的學(xué)習(xí)興趣．之后在學(xué)時(shí)允許的條件下，進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生完整了解樣品的預(yù)處理、儀器的操作條件控制，試劑的加入以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析的全部過程．同時(shí)，對于重點(diǎn)部分要求學(xué)生親自操作，教師對于操作過程中的問題和注意事項(xiàng)進(jìn)行針對性指導(dǎo)．對于能力突出的學(xué)生，可組成興趣小組，進(jìn)行拓展性訓(xùn)練．通過這種方法能使學(xué)生能完成從試樣分析、處理到儀器操作、確定實(shí)驗(yàn)條件、定性或定量分析、數(shù)據(jù)處理整個(gè)過程能夠獨(dú)立分析．例如在講授紫外吸收光譜法時(shí)，先讓同學(xué)們參觀紫外—可見吸收光譜儀的外觀，對儀器有總體的認(rèn)識(shí)，然后講授紫外光譜法的光源、光路、光束類型、吸收池、檢測器部分，再對光譜儀的性能的評價(jià)進(jìn)行接受，而后說明如何實(shí)現(xiàn)更好的分析測試過程．在了解儀器基本功能后，再講授儀器測定的原理和常用的功能．選取在不同紫外光區(qū)發(fā)光特性的物質(zhì)，例如醛、芳香烴等物質(zhì)，使學(xué)生對紫外光譜儀的功能獲得客觀的評價(jià)．最后，要求學(xué)生親自上機(jī)，同時(shí)對結(jié)果進(jìn)行分析．在理論實(shí)踐一體化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)之上，努力推進(jìn)研究性教學(xué)模式，即在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)開放性、探究性和實(shí)踐性．[5]針對近年來高校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，但是儀器分析實(shí)驗(yàn)的開出項(xiàng)目大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，很難培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，所以必須加大開放實(shí)驗(yàn)室的開放力度．即由教師先確定研究主題，根據(jù)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和知識(shí)背景，擬推薦學(xué)生選擇其中一二，之后引導(dǎo)學(xué)生3～5人一組建立課題組，自主收集資料，制定可行性分析報(bào)告，再詳細(xì)制定實(shí)施方案，指導(dǎo)教師對內(nèi)容的可行性進(jìn)行精心指導(dǎo)，最后獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并與國標(biāo)測試方法和結(jié)果對比，找出設(shè)計(jì)、方案和數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)的問題所在．通過研究性的教學(xué)，能夠極大的培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的能力．[6]

總之，儀器分析課程作為高等學(xué)校理工科必選的一門重要課程，當(dāng)前面臨很大的問題，必須通過進(jìn)行教學(xué)思維方式的轉(zhuǎn)變，突破教與學(xué)的僵化格局，建立一支專業(yè)化過硬的師資隊(duì)伍，充分利用地方高校與地方機(jī)構(gòu)的合作，拓展學(xué)生的視野、實(shí)踐能力和就業(yè)規(guī)劃．而教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容的合理化改革和一體化設(shè)計(jì)，則是高校突破現(xiàn)有困境的出路，同時(shí)能夠充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)其實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，為其將來就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)．

[1]劉靜，尚永輝.提高儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010（3）：79-82.

[2]易蘭花，馮春生.儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與實(shí)踐[J].高等實(shí)驗(yàn)室工作研究，2010，（2）：10-11.

[3]吳曉紅.工作過程導(dǎo)向模式下高職《儀器分析》課程教學(xué)改革初探[J].科技教育創(chuàng)新，2010（9）：305-306.

[4]陳麗娟.《儀器分析》課程的理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式[J].職業(yè)教育研究，2010（8）：115-116.

[5]彭秀麗，程萍.化學(xué)研究性教學(xué)及其實(shí)施[J].教學(xué)與管理，2010（1）：145-146.

[6]牟新利，付川，張麗瑩，何立平，林俊杰.基于層次分析的無機(jī)化學(xué)課程考核體系研究[J].重慶三峽學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（3）.

（責(zé)任編輯：朱 丹）

Abstract:Based on the important role and the problems faced with the course ofInstrumental Analysisin the actual teaching, this article puts forward a series of reforming ideas about this course: continuous renewing of the teaching ideology, restructuring of the teaching staff, introduction of experts, rearranging the teaching contents, and sensible arrangement of experiment-making courses. It also proposes an integrated mode incorporating teaching activities and experiment-making. Efforts are made to investigate how to resolute the embarrassment faced with this course in the new situation.

Keywords:Instrumental Analysis; teaching idea; teaching content; teaching mode; reformation

Innovation and Investigation Based on the Course of Instrumental Analysis in New Situation

LAI Shou-jun GUAN Xiao-lin XIE Kun QIAO Shu PAN Jie MU Xin-li
(College of Chemistry and Environmental Engineering, Chongqing Three Gorges University, Chongqing, Wanzhou, 404100)

G 642.0

A

1009-8135（2012）03-0114-03

2012-02-05

來守軍（1977-），男，吉林遼源人，博士，重慶三峽學(xué)院副教授，從事儀器分析教學(xué)研究．

資金項(xiàng)目：本文系重慶三峽學(xué)院化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心教改項(xiàng)目（W0908071）資助