劉 明，孫海燕，鄭樹生

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學測試中心，黑龍江大慶 163319）

0 引言

“儀器分析”實驗課程主要是通過學生使用各種大型儀器設備對樣品進行分析和檢驗，不僅可以培養(yǎng)學生動手操作技能，而且可以培養(yǎng)學生觀察、分析和解決問題的能力，更重要的是它還能有效培養(yǎng)學生的團隊精神及實事求是的科學態(tài)度，為今后的畢業(yè)實驗設計及從事生產(chǎn)實踐奠定扎實的基礎。

成果導向教育（Outcome-Based Education，OBE）是美國著名學者斯派迪·懷特（Spade White） 在20世紀80年代提出的教育模式。該教育模式被認為是追求卓越教育的正確方向，教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果。OBE理念關注學習主體的學習成果，強調(diào)學習主體掌握知識和能力的程度，而不是單一強調(diào)施教者“如何教”和“教什么”[1]。

依據(jù)OBE理念對學校“儀器分析”實驗教學進行改革探索，通過豐富“儀器分析”實驗課的教學模式、改革教學內(nèi)容、優(yōu)化課程設置和調(diào)整評價體系，充分發(fā)揮“儀器分析”實驗教學在人才培養(yǎng)中的優(yōu)勢作用，提高教學質量，實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標，使“儀器分析”實驗課程成為人才培養(yǎng)的理想平臺。

1 “儀器分析”實驗教學現(xiàn)狀

隨著科技的進步，儀器分析知識的不斷更新，涉及的知識面也越來越廣泛，涌現(xiàn)出大量先進的科學技術及儀器設備，與此同時，現(xiàn)行的教學內(nèi)容、方式及條件等更新的速度遠遠落后科技的發(fā)展，存在諸多問題。

1.1 實驗教學模式單一

“儀器分析”實驗課程教學仍采用單一的流程化授課模式，即課前學生通過抄寫實驗報告進行預習，課中學生按部就班完成樣品處理，教師通過講解、演示實驗進行授課，課后學生將得到的數(shù)據(jù)代入公式進行計算，完成實驗報告等幾個方面進行。這種傳統(tǒng)實驗教學模式已遠遠不能滿足現(xiàn)在學生實驗課程的需求，不能發(fā)揮以學生為主體的作用，學生只是機械地按照實驗步驟操作，不能帶著問題去學，無法真正理解并掌握所涉及儀器的操作，很難激發(fā)學生的學習興趣，更缺少自主或合作探索、設計實驗的能力，養(yǎng)成了學生不思考的壞習慣，影響了教學效果。

1.2 實驗所需設備昂貴

用于“儀器分析”實驗教學設備多數(shù)屬于大型精密儀器，價格昂貴，院系擁有的數(shù)量有限，大多數(shù)“儀器分析”實驗只有一臺甚至沒有設備供學生使用。而實驗教學時，往往是至少一個班的學生同時參與，導致學生獨立操作儀器設備的機會較少，不利于調(diào)動學生的學習積極性，教學效果不理想。

1.3 實驗教師操作生疏

“儀器分析”實驗課屬于操作性很強的一門課程，需要精通理論知識，并且對儀器操作嫻熟的實驗教師。而現(xiàn)實情況是多數(shù)實驗教師并不是儀器分析專業(yè)，并且從事操作的實踐很少，且缺乏相關培訓，對于一些大型儀器如原子熒光-液相色譜聯(lián)用儀、液相色譜-質譜聯(lián)用儀等的使用生疏，導致實驗教學中的學習氛圍較差。

1.4 實驗課程內(nèi)容陳舊

實驗課程內(nèi)容仍局限于少數(shù)傳統(tǒng)的經(jīng)典實驗，雖然實驗經(jīng)典，但是內(nèi)容陳舊、死板。涉及的7個實驗連續(xù)多年未更新或拓展實驗內(nèi)容，不利于學生對相關實驗前沿進展、社會熱點及新技術的了解，也不利于所學知識與社會實踐應用的有效銜接，造成學習與應用的脫節(jié)。

1.5 實驗課程設置固化

由于受實驗課程學時數(shù)的限制，實驗中所用的試劑、溶液、標準品、分析樣品等都是由實驗教師準備、配置完成，學生可參與的實驗基本只剩下樣品的前處理。此種課程設置使學生的參與度低，發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力得不到鍛煉，影響到學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)及對實驗全流程的熟悉程度。

1.6 課程過程考核缺失

目前的“儀器分析”實驗課考核方式主要是依據(jù)出勤、實驗態(tài)度和實驗報告3個部分來計算實驗課的分數(shù)，這種考核不能夠真正評價學生是否掌握了實驗內(nèi)容和技能，缺少過程性考核，導致部分學生對實驗課不夠用心。

2 基于OBE理念的“儀器分析”實驗教學改革探討

2.1 豐富教學模式

為了實現(xiàn)以成果為導向的OBE教學目標，僅僅依靠以被動接受式、灌輸式的教學模式顯然是不夠的，不滿足新農(nóng)科建設要求，也不滿足新時代大學生自身發(fā)展的要求。

2.1.1 采用混合式教學

OBE模式下，更加注重學生自學能力的培養(yǎng)，所以，教師應轉變教學方式，充分利用現(xiàn)代化的教學手段，開展線上線下混合式的互動教學。在“儀器分析”實驗課程前，將所用儀器的簡介、用途、發(fā)展歷史、測試原理、實驗內(nèi)容等文字或視頻等材料上傳至超星、雨課堂等學習平臺，構建線上學習平臺，學生可以通過手機提前預習。在制作教學視頻過程中，要將實驗分解多個主題片段，避免視頻時間長，學生抓不住重點，容易分神，并且可以使學生根據(jù)自己的學習情況有針對性地重點學習。不懂的環(huán)節(jié)可以直接在教學平臺進行互動，教師可以通過學習平臺督促、掌握學生預習情況，使其養(yǎng)成良好的預習習慣。實驗操作前，利用雨課堂等工具豐富實驗課堂教學，可以加強與學生互動，并且可以及時了解學生的知識掌握情況，以便調(diào)整課堂進度，使學習取得良好效果[2-3]。

2.1.2 提高學生的參與度

大部分“儀器分析”實驗所用設備價格較為昂貴、數(shù)量較少，并且不同類型的設備放置空間有不同的要求，所以很難達到學生同時操作的情況。為了盡可能培養(yǎng)學生的操作及應用能力，將班級學生分為多個小組，每組不多于5人。課前安排每小組進行實驗準備，小組內(nèi)自行協(xié)調(diào)分工，并進行資料收集、溶液配制、樣品準備等工作，在不同的實驗中，組內(nèi)可以進行輪換，使每位學生在不同的實驗環(huán)節(jié)都得到相應的鍛煉，最后形成實驗預習報告。在進行實際上機操作時，每個小組結束一個實驗后，進入另一房間開展下一個實驗，如此輪轉。

在等待實驗結果期間，學生小組針對實驗結果及過程進行分析、討論，教師參與其中，引導、鼓勵學生獨立思考、相互討論，然后再根據(jù)學生的理解程度，引導學生正確分析。通過提問互動讓學生積極主動參與實驗過程中，引起其思考、分析，達到對實驗的真正理解。

2.1.3 利用共享設備與專業(yè)教師

學校測試中心具備多種大型分析儀器設備，如原子吸收分光光度計、原子熒光-液相色譜聯(lián)用儀、氣象色譜儀、氣相色譜-質譜聯(lián)用儀、高效液相色譜、高效液相色譜-質譜聯(lián)用儀等，并且加入儀器設備共享平臺，具備一支專業(yè)化的分析儀器設備操作隊伍。在“儀器分析”實驗教學方面，充分依托此共享平臺開展[4-6]。在師資配備方面，對于“儀器分析”課程的理論教學部分，可以由教學經(jīng)驗豐富的高校教師承擔，主要講解檢驗儀器的基礎知識，包括儀器的工作原理和分類；對于“儀器分析”課程的實驗教學部分，則由學校測試中心的技術人員來承擔，檢驗檢測人員可以結合大量的檢測經(jīng)歷，向學生講解檢驗儀器的使用操作和實際應用，測試中心的技術人員則可以依據(jù)自身豐富的工作經(jīng)驗，向學生講解大型檢驗儀器的結構、維護和維修。將三者完美結合，對于培養(yǎng)大學生在檢驗儀器方面的動手實踐能力大有裨益。

2.2 改革教學內(nèi)容

“儀器分析”實驗課中的實驗項目都是經(jīng)過授課教師嚴密設計篩選產(chǎn)生的，但是有些實驗已經(jīng)與現(xiàn)實生活脫離太遠，很難激發(fā)學生的學習熱情。學生通過理論學習，基本掌握了“儀器分析”實驗的基本原理，方法等，教師在“儀器分析”實驗教學內(nèi)容設置時，應充分考慮學生的專業(yè)特點及今后從事相關工作，對基礎性的實驗項目進行整合，使教學內(nèi)容更符合專業(yè)特征、知識背景，如土壤中重金屬測定實驗、土壤中農(nóng)藥殘留測定實驗等一些貼近生產(chǎn)生活、與就業(yè)崗位相關的實驗更能激發(fā)學生學習的興趣。當然，也要考慮到學生個性發(fā)展，引導學生自主選題進行科學設計實驗，將學習與科研能力的培養(yǎng)相結合，培養(yǎng)學生的自主學習能力、科研探索及科學創(chuàng)新能力。教師也可以鼓勵學生利用“儀器分析”實驗課所掌握的知識進行大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的申請或參加競賽，可以提高學生的自信及學習能力。

2.3 優(yōu)化課程設置

實驗的準備工作完全由教師完成，將不利于學生對所學理論知識的鞏固，也不利于學生動手能力、綜合分析與解決問題能力的培養(yǎng)，更與OBE的要求相背離。實驗教學是將專業(yè)理論知識與實踐動手能力相結合，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的一個重要手段。從實驗準備到實驗報告的完成，一個完整的實驗可以培養(yǎng)學生的綜合協(xié)調(diào)組織能力、團隊合作和交流能力、自學能力、有機結合理論知識和實踐的能力[7]。

在“儀器分析”實驗教學過程中，將學生置于教學活動的主體和中心地位，讓每個學生參與到儀器分析實驗的前準備工作，包括實驗耗材及器械的準備、實驗溶液的配置、實驗室儀器設備的調(diào)試及預實驗等，充分發(fā)揮學生的主體作用。為了避免一人動手大家看的現(xiàn)象，同時培養(yǎng)學生團結協(xié)作的意識，強調(diào)小組成員分工合作，實行小組長負責制，爭取小組成員一起協(xié)調(diào)配合完成每一項工作。

2.4 調(diào)整評價體系

以往只是以實驗報告定分數(shù)的考核模式存在諸多弊端，也越來越受到質疑?；贠BE的教育理念，教師在進行儀器分析實驗教學課程考核評價時要設置多樣化的過程性考核方式，降低實驗報告所占比例，完善過程性考核與結果性考核相結合的學習考評制度。評價主要從3個方面進行考核，即課前預習進度、上課過程表現(xiàn)和團隊實驗報告質量。課前預習進度主要通過輔助教學軟件，通過對每個學生自學進度記錄，分析學生自學能力完成情況；上課過程中的表現(xiàn)強調(diào)學生通過有效的課前自主預習，在課程中投入充分的精力與專注力，理解每一個知識點，具有良好的動手能力、合作溝通能力。在上課過程中，分階段通過小測驗、問卷調(diào)查等形式考察學生對知識的理解把握情況及對教學的評價，根據(jù)情況反饋，及時進行調(diào)整，保證學生的學習產(chǎn)出。課后客觀的評價團隊實驗報告的質量、考查實驗操作和結果的詳細記錄、結果分析討論及課后思考題完成情況。

3 結語

以OBE理念為導向的“儀器分析”實驗教學打破了傳統(tǒng)的教育理念，以成果產(chǎn)出為導向，從教學手段創(chuàng)新、課程體系設計、課程考核體系構建等多個方面進行了綜合性地探索，不但提高了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的主動學習能力，使學生綜合素質的培養(yǎng)提升了一個層次，而且還保證了實驗教學質量的提升，滿足技術型、實用型人才培養(yǎng)目標要求，但是完全要將OBE理念融入到“儀器分析”實驗教學中還需要在今后的教學中進一步完善。