張凱　胡茂官　呂海波

摘要：本文根據(jù)本科生培養(yǎng)計劃和教學大綱要求，筆者從《氣體分析》課程現(xiàn)狀和特點進行分析，探索以提高本科生氣體分析技術(shù)理論與實踐的應用能力的教學方法、教學內(nèi)容和教學手段，重點提出了一些課堂教學以及實驗教學的改革性建議。

關鍵詞：氣體分析；本科生培養(yǎng)；教學改革；實踐應用能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0109-02

一、引言

《氣體分析》是安全和消防等相關專業(yè)的學科基礎必須課，它是一門研究和監(jiān)測作業(yè)場所空氣和生活環(huán)境空氣質(zhì)量及安全指數(shù)的學科。通過對作業(yè)場所空氣和生活環(huán)境中空氣的采樣及定性定量分析，確定有毒有害氣體的類別和濃度，從而實現(xiàn)安全生產(chǎn)、預防火災以及保護環(huán)境中人群的安全健康?！稓怏w分析》作為一門以實踐應用為主的學科，而目前的教學卻仍然以理論教學為主，教師講授為主，學生被動學習的一種老套的、僵化的教學模式，但是，這種傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)無法滿足教學的需求以及培養(yǎng)大綱的要求。因此，本文提出結(jié)合現(xiàn)有的多媒體技術(shù)平臺以及計算機應用等，改革原有的教師為主的“三中心論”，采用以提高學生自主學習和動手能力的實踐應用教學方式。此教學方式的改革和使用，大大提高了學生的課堂積極性以及獨立思考問題的能力。

二、《氣體分析》課程教學的特點和現(xiàn)狀

1.《氣體分析》的教學特點?！稓怏w分析》課程是大學安全、消防相關專業(yè)學生必修的專業(yè)基礎課，其特點是：①它是一門由大學化學、分析化學、儀器分析、環(huán)境學及環(huán)境監(jiān)測學等，相關學科知識交叉組成。因此，該學科具有知識、技術(shù)密集及多學科交叉的特點[1]。②《氣體分析》同《儀器分析》一樣包含眾多的分析方法，如化學分析法、分光光度法、氣相色譜法、紅外分光光度法、紫外分光光度法、原子發(fā)射光譜法、質(zhì)譜法、色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）等，這些方法有的雖然只有一字只差，但是原理和使用卻有很大的區(qū)別[1]，對于初次接觸這些知識的學生來說，很難抓住課程的重點。③目前，儀器分析方法的發(fā)展日新月異，很多新的分析方法和分析技術(shù)層出不窮，而在教學中，就需要將一些新的并且常用的技術(shù)方法納入教學的范圍，同時，會使所需講授的知識和內(nèi)容會越來越多，這樣會給有限的課時帶來“教師難講，學生難學，教學質(zhì)量不好”的問題。④由于課堂上所講授的都是一些比較大的精密儀器，且學校實驗條件有限，只有4學時實驗課，所以，課堂上的教授就變成了紙上談兵，讓學生很容易在本來就困難的課堂上變得迷茫、困惑。（5）為使《氣體分析》與礦業(yè)安全、礦業(yè)消防專業(yè)緊密結(jié)合，課程增加了煤礦開采與加工利用過程中氣體檢測及分析的相關知識，如增加了煤礦瓦斯氣體的監(jiān)測，有限課時內(nèi)增加的內(nèi)容無疑增加了課程的負擔。

2.《氣體分析》課程教學現(xiàn)狀。①《氣體分析》教材與行業(yè)儀器發(fā)展不相匹配：一方面，目前在普通高校教材序列中沒有符合煤炭行業(yè)氣體分析的教學教材可用。另一方面，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應用，分析和監(jiān)測過程中的儀器也日新月異，更替周期也越來越短[1]。但現(xiàn)有的教材內(nèi)容的更新卻遠遠落后于新型儀器的更新速度。例如色譜分析法通常配備色譜工作站。過去較復雜的數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)在只需要按下按鈕就可以進行數(shù)據(jù)處理[1]，而許多教材上卻還是在大篇幅的講述一些處理數(shù)據(jù)的原理與方法。②《氣體分析》課程受教學條件限制，教學效果不符合高精密儀器的教學要求：目前，《氣體分析》的教學已經(jīng)借助多媒體教學平臺，比以前的板書教學有了很大的提高[2]，能夠用一些形象的圖片來展現(xiàn)一些抽象的東西，但對于現(xiàn)在這些常用的高精密儀器來說，是遠遠不夠的。③學生對氣體分析的認知有很大的誤區(qū)，興趣不足：大部分學生錯誤的認為，“氣體分析是一門獨立的學科，沒有多大的實際意義”，“學習這門課程完全可以憑借記憶，不需要花太多功夫去理解就可以學會”等等。而這些不正確的觀念使學生對這門課程認識產(chǎn)生了很大的偏差，同時，也大大降低了學生的學習興趣和積極性。④現(xiàn)有教學模式和當下大學生的特點不相符：目前，大部分高校的教學模式仍采用傳統(tǒng)的教學模式——“三中心論”（以課堂為中心，以教材為中心，以教師為中心）[3]。該模式以“教師講授—學生接受”為主[3-4]，雖然在教的方面具有很高的效率，但是卻沒有做到課堂上老師和學生的積極互動，大大降低了學習效率，也忽略了學生的自主學習能力以及思考能力的培養(yǎng)。⑤考核方式的單一化[6]：目前，許多課程都在學期末以閉卷的方式進行單一考核學生的學習情況，并沒有涉及平時表現(xiàn)情況及實驗成績等，這就造成學生學習的過程中普遍存在“課堂上埋頭記筆記，不參與課堂互動”“不注重實驗環(huán)節(jié)的學習”等不良現(xiàn)象。同時，試卷客觀題比例較大，容易造成學生“平時松、考前緊、考后忘”[6]的現(xiàn)象，缺乏對學生綜合知識和能力的考察，不利于學生綜合分析能力的提高。

三、《氣體分析》課程教學改革措施

1.做好課程總結(jié)和梳理，盡快出版具有礦業(yè)安全特色的《礦業(yè)工程氣體分析》。教材是教師與學生之間教與學的橋梁，是體現(xiàn)教學內(nèi)容的載體[5]。因此，經(jīng)過梳理近三年來的教學總結(jié)和教學內(nèi)容，以近三年積累的教學成果和已有的《氣體分析自編教材》為基礎，編寫并出版《礦業(yè)工程氣體分析》教材。教材除符合《儀器分析》和《環(huán)境監(jiān)測學》中氣體監(jiān)測的一般原則，應重點增加煤礦開采、加工和利用過程中氣體污染物的產(chǎn)生、危害和檢測的基本原理和手段。以體現(xiàn)我校本科生的學科背景，緊扣礦業(yè)安全工程和消防工程專業(yè)的特色和行業(yè)背景。

2.針對課程特點，調(diào)整授課方式。由于本課程中講解了許多精密的儀器分析方法，但是這些抽象的知識很難用語言來講述清晰明白，因此就要憑借現(xiàn)有的資源來進行多媒體教學。在使用多媒體平臺教學的過程中，力所能及制作動態(tài)圖或者視頻來使一些抽象的儀器分析知識具體化，同時也達到活躍課堂氛圍的效果。比如，在講解氣相色譜儀的工作原理時，在課堂上播放“次維特實驗”動態(tài)視頻，氣相色譜的工作原理以及動態(tài)流程圖，學生通過這些動態(tài)的形象化的實驗原理和操作步驟，并且經(jīng)過老師講解。這些抽象復雜的知識就會變得易于接受，并且會記憶深刻。還可以借助網(wǎng)絡上的資源，比如，在實驗前讓學生觀看實驗視頻等。與此同時，老師應和化環(huán)、資源學院專業(yè)實驗室聯(lián)系，課下學生可參觀和觀摩的實驗室。另一方面，老師應該根據(jù)課程的重難點，合理分配授課時間，盡量在有限的教學時間內(nèi)，以最高的效率完成教學任務。endprint

3.明細課程特點，積極調(diào)動學生自主學習能力，突出課程重點。針對該課程知識點較散以及過于抽象的特點，在課堂積極調(diào)動學生的自主性，根據(jù)每章教學特點，引導學生已提問的形式構(gòu)建師生教學題庫；具體方式是：每章結(jié)束后課程作業(yè)將全班分為若干小組，每個小組自主提問并將題目和答案提交至題庫，并隨機下載其他組所出的題目進行作答，全程由任課教師建立網(wǎng)絡資源庫并全程掌握進度。目的是讓學生去主動的思考學習，而不是簡單跟著老師的安排去學習。另一方面，在各個分析方法的講解過程中，對比各個方法的相同點和不同點，強調(diào)對比和功能對比記憶；在眾多分析方法中應該分清重點和非重點，如分光光度法，氣相色譜法、紅外分光光度法，GC-MS等常用的方法應做較詳細的介紹，而像原子發(fā)射光譜法等分析方法做簡單的介紹即可。

4.加強實驗教學，提高創(chuàng)新技能。氣體分析是一門理論和實驗相結(jié)合的學科。實驗是培養(yǎng)學生科學作風，動手能力和創(chuàng)新精神的重要手段，同時也是學生主動地將實踐和理論相結(jié)合的重要途徑。我們主要是在實驗內(nèi)容和教學模式上做出相應的改革，打破傳統(tǒng)的僵化封閉的教學模式，向開放、主動、多元的新型教學模式積極地轉(zhuǎn)變。引導分組，根據(jù)教師提供的器材和研究對象，結(jié)合教材所講授的內(nèi)容，由學生自主設計實驗方案和實驗內(nèi)容，教師同堂做一組標準實驗。實驗后，每組實驗與教師標準實驗進行對比，找出實驗差異，并進行優(yōu)缺性對比。提出改進方案。每組的實驗報告，要求有獨特性和創(chuàng)新性，以提高學生的學習興趣。鼓勵學生可以帶著自己的課題去實驗室，實驗室將在材料、儀器設備上給予支持，并且有老師指導完善設計方案等。

5.轉(zhuǎn)變考核方式，提高綜合分析能力。期末考核是對學生學習情況的一個檢查和總結(jié)，所以，應當改變原有的單一化的考核方式[7]，采用多元化的考核評價方式。學期考試、課堂參與互動情況、出勤率以及作業(yè)完成情況等相結(jié)合的考核方式，能夠有效的避免因單一化的考試模式帶來的弊端，并且能有效的提高的學生的自主學習和綜合分析能力。

四、結(jié)論

《氣體分析》是一門重視動手能力和分析能力的課程，課程涉及多個學科，因此，要在多媒體教學的基礎上，采用改革式的教學模式，突出“實踐教學”調(diào)動“學生興趣”、突出“教學重點”和優(yōu)化“教學手段”的教學方法，調(diào)動學生自主學習的興趣，提高學生獨立思考以及動手的能力，使學生得到全面發(fā)展。

參考文獻：

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[7]李升福，聞海波.淺談儀器分析教學改革[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2010，10（28）.endprint