向東山 翟琨

摘要：儀器分析是高?；瘜W(xué)化工類專業(yè)重要的必修專業(yè)課程，對(duì)課程知識(shí)體系的構(gòu)建和學(xué)生素質(zhì)能力的培養(yǎng)具有重要作用。以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，通過重構(gòu)課程體系、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)、改革考核方式、創(chuàng)新教學(xué)方式四個(gè)模塊對(duì)重新構(gòu)建儀器分析課程教學(xué)新體系。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；儀器分析；課程教學(xué)體系

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）29-0214-02

儀器分析是高等學(xué)?；瘜W(xué)化工類專業(yè)必修專業(yè)課之一，也是環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、生物工程、制藥工程等專業(yè)相當(dāng)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，無論是對(duì)化學(xué)化工類專業(yè)還是對(duì)相近相關(guān)專業(yè)而言，儀器分析對(duì)專業(yè)知識(shí)體系的構(gòu)建和學(xué)生素質(zhì)能力的培養(yǎng)均具有重要作用。儀器分析課程的教學(xué)改革研究在許多大學(xué)中均有開展，圍繞著課程教學(xué)體系的改革、實(shí)踐教學(xué)模式的創(chuàng)新、教學(xué)方法的優(yōu)化、學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等各個(gè)方面展開了許多研究。然而，由于高校層次的不同、信息技術(shù)的發(fā)展、培養(yǎng)目標(biāo)的差異和教學(xué)思想的不同，教學(xué)研究活動(dòng)的開展方式和最終所取得的課程教學(xué)改革效果不盡相同?？傮w來看，儀器分析課程在理論教學(xué)改革方面，提出了多媒體教學(xué)、以教學(xué)過程為導(dǎo)向的教學(xué)、研究性教學(xué)等各類教學(xué)模式；在實(shí)踐教學(xué)改革方面，提出了仿真教學(xué)、觀摩演示和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)教學(xué)等模式，這些改革均取得了較好的教學(xué)效果。

然而，目前對(duì)于儀器分析課程教學(xué)內(nèi)容的深層次改革明顯不足，亟待加強(qiáng)。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，課程章節(jié)多，內(nèi)容繁雜，且各章節(jié)重復(fù)內(nèi)容較多，并且與預(yù)修課程和后續(xù)課程聯(lián)系緊密，需要無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等作為課程基礎(chǔ)開展學(xué)習(xí)，同時(shí)在教學(xué)中還要注意與專業(yè)相結(jié)合拓展學(xué)生實(shí)際應(yīng)用儀器分析技術(shù)進(jìn)行檢測和分析的能力，這就導(dǎo)致現(xiàn)有的課時(shí)量不能很好地完成教學(xué)任務(wù)，不利于系統(tǒng)構(gòu)建知識(shí)體系。第二，儀器分析課程屬于理論和實(shí)踐并重的課程，在學(xué)習(xí)中不但需要理論知識(shí)體系作為課程的支撐，還需要開展豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)來培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和分析檢測能力。然而現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)科前沿及實(shí)際應(yīng)用結(jié)合不緊密，沒有充分考慮產(chǎn)業(yè)界的需求，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)于實(shí)踐技能的培養(yǎng)還有所欠缺，這就導(dǎo)致了學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)明顯不足。綜上，儀器分析課程教改不能固步自封，滿足于現(xiàn)有成就，而是應(yīng)該繼續(xù)加強(qiáng)與相關(guān)行業(yè)的聯(lián)系，從教學(xué)內(nèi)容改革和學(xué)生應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面入后，盡量培養(yǎng)出市場滿意的儀器分析專業(yè)人才。因此，本文旨在針對(duì)儀器分析課程教學(xué)現(xiàn)有問題，以建構(gòu)主義為指導(dǎo)，重新構(gòu)建了儀器分析課程教學(xué)新體系。

一、建構(gòu)主義理論對(duì)課程教學(xué)的指導(dǎo)作用

建構(gòu)主義（constructivism）也稱為結(jié)構(gòu)主義，是認(rèn)知心理學(xué)派中的一個(gè)分支。建構(gòu)主義理論的內(nèi)容非常豐富，但其主要內(nèi)涵可以概括為：以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)，而不是像傳統(tǒng)教學(xué)那樣，只是把知識(shí)從教師頭腦中傳送到學(xué)生的筆記本上。因此建構(gòu)主義認(rèn)為：學(xué)習(xí)者依靠自身建構(gòu)自己的知識(shí)，新的學(xué)習(xí)依賴于現(xiàn)有的知識(shí)水平，社會(huì)性互動(dòng)能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)，有意義的學(xué)習(xí)發(fā)生于真實(shí)的任務(wù)和情境（或者模擬情境）之中。其學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，認(rèn)為學(xué)生是認(rèn)知的主體，是知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者；教師只對(duì)學(xué)生的意義建構(gòu)起幫助和促進(jìn)作用，并不要求教師直接向?qū)W生傳授和灌輸知識(shí)。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下，教師和學(xué)生的地位、作用和傳統(tǒng)教學(xué)相比已發(fā)生很大的變化。因此，基于建構(gòu)主義的教學(xué)設(shè)計(jì)需要遵循以下六個(gè)原則：（1）強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心。（2）強(qiáng)調(diào)“情境”對(duì)意義建構(gòu)的重要作用。（3）強(qiáng)調(diào)“協(xié)作學(xué)習(xí)”對(duì)意義建構(gòu)關(guān)鍵作用。（4）強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境（而非教學(xué)環(huán)境）的設(shè)計(jì)。（5）強(qiáng)調(diào)利用各種信息資源來支持“學(xué)”。（6）強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程最終目的是完成意義建構(gòu)。

建構(gòu)主義理論是為一種重要的西方教育理論，在傳入我國后對(duì)我國高等教育教學(xué)改革和課程教學(xué)改革發(fā)揮了巨大作用，許多教研活動(dòng)都是以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)逐步展開的。從建構(gòu)主義理論出發(fā)，傳統(tǒng)的儀器分析教學(xué)存在著種種不足，而這種不足恰好能夠采用建構(gòu)主義的理論和觀點(diǎn)予以改善，因此建構(gòu)主義理論對(duì)于儀器分析課程教學(xué)改革來說是重要的、有指導(dǎo)意義的。

二、儀器分析課程教學(xué)體系的重新構(gòu)建

根據(jù)建構(gòu)主義理論對(duì)課程教學(xué)的指導(dǎo)作用，從以下四個(gè)方面重建儀器分析課程教學(xué)新體系。

1.重構(gòu)課程體系?，F(xiàn)有的儀器分析教材章節(jié)繁多，如果教師逐一進(jìn)行講解，不但課時(shí)緊張，而且由于內(nèi)容交叉重合會(huì)導(dǎo)致主線不明。因此教師在把握課程主脈時(shí)，必須要把知識(shí)主線提出來，突出教學(xué)重難點(diǎn)，并講清儀器分析幾種主要不同方法之間的關(guān)聯(lián)與差異。儀器分析的核心內(nèi)容即是儀器所產(chǎn)生的信號(hào)與物質(zhì)性質(zhì)及濃度之間的關(guān)系。光譜分析、色譜分析、電分析是儀器分析三個(gè)主要的構(gòu)成部分，以這三種方法為例，討論信號(hào)與物質(zhì)性質(zhì)與濃度之間的關(guān)系。首先可以統(tǒng)合認(rèn)知，通過光、電、色對(duì)儀器分析產(chǎn)生整體性認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上再對(duì)三種方法進(jìn)行具體的、細(xì)致的分析和對(duì)比。這樣，學(xué)生即可以宏觀地獲得儀器分析的整體認(rèn)知，也可以了解光、電、色三種分析方面的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。接下來，對(duì)同類分析方法，可以突出這種方法實(shí)施的基本原理、所采用的主要儀器的基本構(gòu)造，從微觀上加強(qiáng)對(duì)課程內(nèi)容的了解和把握。另外，儀器分析課程是學(xué)科體系中的一個(gè)有機(jī)構(gòu)成部分，需要注意本課程發(fā)展與相關(guān)學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，尤其要注意相關(guān)學(xué)科的發(fā)展對(duì)儀器分析發(fā)展所產(chǎn)生的實(shí)時(shí)影響，并適度納入到課程教學(xué)中。

2.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。儀器分析是一門理論與實(shí)踐并重的課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的好壞將會(huì)顯著影響課程的整體教學(xué)水準(zhǔn)。在實(shí)際的科研工作中，分析檢測除了學(xué)生最熟悉的實(shí)驗(yàn)室具體檢測分析外，還包括樣品的采集、樣品的處理、數(shù)據(jù)的取舍及統(tǒng)計(jì)分析。儀器分析的課程教學(xué)目標(biāo)之一就是為了強(qiáng)化學(xué)生分析和解決問題的能力，那么為完成一項(xiàng)工作所需要全部流程都必須要讓學(xué)生參與到。由于學(xué)生的宏觀把握能力不強(qiáng)，除了上述已經(jīng)提到的要求外，還需要教師適當(dāng)引導(dǎo)，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。只有完成了前期調(diào)研、樣品采集和處理、分析檢測、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)，學(xué)生才能夠全面了解實(shí)驗(yàn)究竟是什么，才能了解廣義上的實(shí)驗(yàn)。儀器分析是一種重要的檢測手段，如何有效地應(yīng)用這一手段來解決實(shí)際問題是教學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)，切不可一味地陷入實(shí)驗(yàn)室檢測環(huán)節(jié)而忽略了其他步驟。為了培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作的能力，教師不妨根據(jù)社會(huì)熱點(diǎn)問題和科研課題，設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，強(qiáng)化學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。由于儀器分析是無機(jī)、分析、有機(jī)、物化等四大基礎(chǔ)化學(xué)的后續(xù)課程，原理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以適當(dāng)減小，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)適當(dāng)增加，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)方案的可操作性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可分析性。

另外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，盡量和理論教學(xué)步調(diào)一致，確保學(xué)生在學(xué)完該門課程后，既能夠清楚實(shí)踐依托的理論基礎(chǔ)和理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)，又能夠通過實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`進(jìn)一步地驗(yàn)證原理，加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)體系的認(rèn)知和了解。

3.改革考核方式?？己朔椒òń虒W(xué)過程和教學(xué)結(jié)果的考核，最終的評(píng)價(jià)結(jié)論是伴隨學(xué)生一生的記錄，這必然是學(xué)生關(guān)注的重點(diǎn)。那么，怎樣給出這個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果呢？以前，我們常用的方法就是期末考試的時(shí)候一張?jiān)嚲?，閉卷筆試，再結(jié)合課堂情況，得到一個(gè)評(píng)價(jià)分值。這種考核方式可能適合于純理論的課程考核，但顯然并不適于儀器分析課程的考核。儀器分析實(shí)踐性相當(dāng)強(qiáng)，那么閉卷考試考核的什么呢？非操作性的、非延展性的東西。這種方式限定了考試的內(nèi)容和時(shí)間，對(duì)于儀器分析課程來說，這是一個(gè)明顯的弊端，并不能體現(xiàn)出一個(gè)學(xué)生對(duì)該門課程的整體把握。因此，可以把考核可劃分為三個(gè)部分，第一是原理考試，筆試；第二是課程論文或課程設(shè)計(jì)，評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

4.創(chuàng)新教學(xué)方式。教學(xué)方式改革的腳步從未停止，如何能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，是所有教育工作者關(guān)心的問題。從儀器分析的課程特點(diǎn)出來，可以側(cè)重采用以下三種教學(xué)方法，比較式教學(xué)能夠幫助學(xué)生掌握課程的區(qū)別與聯(lián)系，問題式教學(xué)能夠直觀地引發(fā)學(xué)生對(duì)某一問題的興趣，研究式教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生深入探索的樂趣。當(dāng)然還有很多方法均可以應(yīng)用于儀器分析的教學(xué)。無論是哪一種教學(xué)方法，都還是要圍繞著“因材施教”四個(gè)字來展開，最終的目標(biāo)是為了學(xué)生構(gòu)建良好的知識(shí)體系和培養(yǎng)創(chuàng)新能力。這些方法可以交叉運(yùn)用，只要能夠獲得好的教學(xué)效果，就是好的教學(xué)方法。

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