（南陽理工學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院 河南·南陽 473000）

本文對以學(xué)生為中心的人本主義、提高學(xué)生主觀能動性的建構(gòu)主義和強調(diào)課程內(nèi)容深度與廣度拓寬創(chuàng)新的發(fā)展主義，對儀器分析課程開展研究型教學(xué)展開實踐探索，采用問題導(dǎo)向和實踐探索為主的教學(xué)策略，將社會熱點案例引入到實驗教學(xué)中，對專業(yè)課程內(nèi)容進行優(yōu)化設(shè)計，同時引入虛擬仿真技術(shù)輔助教學(xué)，可有效提高儀器分析課程教學(xué)的效率與質(zhì)量。

1 儀器分析課程教學(xué)現(xiàn)狀

儀器分析課程是應(yīng)用化學(xué)、植物保護與制藥工程等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容包含氣象色譜與高效液相色譜等色譜法檢測技術(shù)、電化學(xué)分析技術(shù)與波普分析技術(shù)等，學(xué)生必須要在熟悉和掌握無機有機化學(xué)、物理學(xué)、分析化學(xué)和高等數(shù)學(xué)等專業(yè)課程知識的基礎(chǔ)上才能開展儀器分析課程的學(xué)習(xí)。從內(nèi)容上來看，儀器分析課程的內(nèi)容非常多且繁雜，理論比較復(fù)雜抽象，涵蓋的學(xué)科內(nèi)容較多，學(xué)校學(xué)生普遍反映課程學(xué)習(xí)的難度很大。這樣的教學(xué)模式下，使得儀器分析課程教學(xué)的內(nèi)容變得更加單一無趣，無法吸引學(xué)生的注意，無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，學(xué)生也無法將所學(xué)知識和技能和實際操作聯(lián)系起來，難以解決實際問題。

2 研究型教學(xué)的內(nèi)涵和理論基礎(chǔ)

研究型教學(xué)的本質(zhì)是以培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型應(yīng)用人才為目的，在教學(xué)中采用多元的注重學(xué)生實踐和學(xué)生主觀能動性發(fā)揮的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生們自主探索探究，引導(dǎo)他們自己去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時能將理論知識和研究探索結(jié)合在一起，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識、動手實踐能力。

研究型教學(xué)的理論基礎(chǔ)包括人本主義、建構(gòu)主義和發(fā)展主義。其中人本主義以學(xué)生為中心，建構(gòu)主義則強調(diào)學(xué)生的主觀能動性的發(fā)揮，發(fā)展主義則強調(diào)課程內(nèi)容深度與廣度的拓寬和創(chuàng)新。研究型教學(xué)目前已經(jīng)在有機材料學(xué)、生物學(xué)等不同學(xué)科上進行了探索研究，并獲得了實際的教學(xué)效果。

3 研究型教學(xué)在儀器分析課程教學(xué)中的理論基礎(chǔ)探究

3.1 以學(xué)生為中心的人本主義探究

人本主義由美國心理學(xué)家羅杰斯提出，反映到教學(xué)中，人本主義指的是教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為中心，教師的作用是通過采用多樣的教學(xué)手段來創(chuàng)造良好的環(huán)境氛圍，在這樣的環(huán)境下可以吸引學(xué)生學(xué)習(xí)，調(diào)動他們的學(xué)習(xí)主動性。在教學(xué)中，學(xué)生不可以成為知識的被動接受者，而是應(yīng)該主動學(xué)習(xí)者，而教師則應(yīng)該作為引導(dǎo)者的身份指導(dǎo)學(xué)生們進行自主學(xué)習(xí)和探究。在儀器分析這門課程的教學(xué)中，教師應(yīng)該改變過去灌輸式的教學(xué)模式，從學(xué)生的角度出發(fā)，了解他們的實際需求、學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和性格特點等，然后再制定科學(xué)合理的教學(xué)方案，采用合適的教學(xué)方法。作為一名引導(dǎo)者，教師不應(yīng)單一地采用講解型的手段，而是應(yīng)該在課堂一開始根據(jù)所教學(xué)內(nèi)容提出問題，引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)ニ伎继剿?。即教師?yīng)針對不同知識內(nèi)容設(shè)計與整理好一個問題庫，該問題庫中的問題作為一堂課開始的導(dǎo)向，引導(dǎo)著學(xué)生們通過自主學(xué)習(xí)探究、合作討論等方式去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，學(xué)生們在這個過程中結(jié)合教材中的內(nèi)容以及學(xué)科發(fā)展最前沿來給出自己的答案。問題引導(dǎo)型的教學(xué)必須強調(diào)的是學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力，但同時也要和教師的知識講解結(jié)合起來，在學(xué)生們掌握基本知識的前提下去自主探究和實踐創(chuàng)新。在考核評價方面，不應(yīng)只以期末考試為評價標準，而應(yīng)該將平時的課堂表現(xiàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度等結(jié)合起來，通過教師的問題引導(dǎo)，使學(xué)生們能夠自己總結(jié)與歸納知識點。在具體實施時，學(xué)生可以采用分組合作討論、提交學(xué)習(xí)報告的形式作為考核項目，教師應(yīng)該對學(xué)生們的知識掌握情況、學(xué)習(xí)表現(xiàn)等作出點評。此外，需要注意的是，人本主義教學(xué)理論也要把控好度，應(yīng)構(gòu)建多元主體并重的人本主義，培養(yǎng)理性行為，兼顧學(xué)生個體與群體的利益，使每一位學(xué)生都能真正學(xué)到有用的知識。

3.2 以提高學(xué)生主觀能動性的建構(gòu)主義探究

建構(gòu)主義是一種從人的行為主義出發(fā)的認知主義，強調(diào)人對自己行為的認知。將其應(yīng)用到教學(xué)過程中，強調(diào)的就是學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。只是并非只是一個教師單向向?qū)W生傳遞的過程，而是學(xué)生自己構(gòu)建知識的過程。在儀器分析課程教學(xué)中，基于研究型教學(xué)的建構(gòu)主義是的目的是為了提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、自己動手實踐的能力。對于教師而言，可通過引入社會上和儀器分析相關(guān)的案例事件，以及學(xué)科前沿知識，結(jié)合生活實際開展課堂教學(xué)。比如以農(nóng)藥殘留物檢測為例，用生活中跟農(nóng)藥安全有關(guān)的案例來引入課堂知識，使學(xué)生們掌握相關(guān)的檢測儀器和操作技能。同時，可以結(jié)合虛擬仿真軟件，在營造的虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，刺激學(xué)生們的感官，使他們體會身臨其境的感覺，通過仿真模擬實驗來感受真實的儀器檢測過程。不僅可以以生動形象的動態(tài)畫面吸引學(xué)生的注意，而且還能讓學(xué)生通過模擬實驗提前了解儀器的基本原理、結(jié)構(gòu)和操作方法，通過對不同儀器的對比分析，使學(xué)生們歸納總結(jié)這些儀器的基本部件、原理、結(jié)構(gòu)等，激發(fā)學(xué)生對理論學(xué)習(xí)的興趣。而將熱點案例中的有關(guān)食品安全的事件引入到實驗教學(xué)中，比如用“毒膠囊”事件引入原子發(fā)射光譜定性分析以及原子吸收光譜定量分析的教學(xué)中，用“張裕葡萄酒藏農(nóng)藥”事件引入到氣象色譜和高效液相色譜相關(guān)知識的學(xué)習(xí)中，通過案例教學(xué)可有效培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，也提高了他們的實踐創(chuàng)新以及思辨的能力。

3.3 教學(xué)內(nèi)容深度和廣度并重的發(fā)展主義探究

發(fā)展主義的理論主張的是教學(xué)要以最好的效果來促進學(xué)生一般的發(fā)展，即應(yīng)在學(xué)生普遍發(fā)展的基礎(chǔ)上達到盡量好的教學(xué)效果。該課程理論基礎(chǔ)強調(diào)的是教學(xué)的內(nèi)容必須要既有深度又有廣度，教學(xué)應(yīng)該遵循由淺入深、由簡入難的原則，先將一些簡單的原理理論知識教授給學(xué)生，然后再深入探究儀器的實際應(yīng)用，讓學(xué)生一步步掌握牢儀器的原理和操作技術(shù)要點。由于儀器分析這門課程的教學(xué)內(nèi)容很多也很復(fù)雜抽象，但是課時又非常少，實驗室實驗器材也非常缺乏，在這種情況下如何優(yōu)化儀器分析課程教學(xué)內(nèi)容，如何使用發(fā)展主義的教學(xué)理論來拓寬教學(xué)的深度與廣度，提高課程教學(xué)效果是每一位教師都需要重點思考的問題。為達到盡可能好的教學(xué)效果，教師應(yīng)該對原有的課程內(nèi)容進行整合，按照不同專業(yè)人才培養(yǎng)的需求以及儀器分析行業(yè)的發(fā)展趨勢，對儀器分析的課程內(nèi)容進行重新布局、合理規(guī)劃設(shè)計，使課程內(nèi)容的重點盡量和各個專業(yè)實際應(yīng)用發(fā)展方向的儀器相一致，同時調(diào)整教學(xué)學(xué)時，重新規(guī)劃好理論教學(xué)和實驗教學(xué)的課時以及課程教學(xué)大綱。對于植物保護學(xué)院制藥工程專業(yè)的學(xué)生而言，在農(nóng)藥分析課程中經(jīng)常要用到電位分析法來確定農(nóng)藥殘留的有效成分含量，在有機結(jié)構(gòu)分析中要對各種光譜儀器內(nèi)容進行深入講解，所以在教學(xué)大綱設(shè)計時應(yīng)避免不同課程內(nèi)容的重復(fù)設(shè)置。對于植物保護專業(yè)的學(xué)生而言，專業(yè)課程中經(jīng)常會使用到液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用和氣象色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)來確定植物病菌致病活性成分，害蟲分泌的性激素的活性成分含量，為此在內(nèi)容設(shè)置上應(yīng)重點偏向于色譜分析與質(zhì)譜分析。為了解決實驗室缺乏大型實驗器材的問題，可通過虛擬仿真實驗平臺的構(gòu)建，使每一位學(xué)生都能參與到儀器檢測分析的實驗全過程中，使學(xué)生能夠通過該仿真平臺理解和掌握儀器設(shè)備的組成、原理和操作要點，并且還進行了親自動手實踐，這種方式和傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合起來，可有效提高儀器分析教學(xué)的效果，確保學(xué)生普遍發(fā)展。

4 提高儀器分析課程教學(xué)效率和質(zhì)量的幾點措施

4.1 強調(diào)理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重

在研究型教學(xué)中，儀器分析理論課程和實驗教學(xué)是同等重要的，在熟練掌握物理化學(xué)性質(zhì)、物理化學(xué)原理、精密儀器的結(jié)構(gòu)等理論基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上，才能應(yīng)用這些知識開展實驗操作。所以在教學(xué)時必須要講清楚各種儀器的結(jié)構(gòu)、特點、原理和使用方法。在電化學(xué)分析中，講清楚直接電位法的幾種離子選擇電極，并補充化學(xué)修飾電極、納米電極的原理、制備方法和應(yīng)用案例等。在原子吸收光譜的教學(xué)中，為使學(xué)生更好了解該方法原理，在學(xué)生理解原子吸收峰值吸收理論的基礎(chǔ)上，以原子化器中總原子濃度為依據(jù)對原子化過程的影響因素進行分析討論，使學(xué)生更清楚地明白和原子化過程有關(guān)的因素，從而能利用這些理論知識指導(dǎo)實踐，發(fā)揮儀器設(shè)備的作用。

4.2 以培養(yǎng)研究型人才為目標采取研究型教學(xué)方法

研究型教學(xué)使得課程結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，同時也應(yīng)該采取合適的教學(xué)方式來吸引學(xué)生興趣、培養(yǎng)學(xué)生能力。為實現(xiàn)這一目標，要求教師除了講解理論知識外，還應(yīng)該適當(dāng)引入科學(xué)研究要素，比如以提問題、引入案例、展示實驗現(xiàn)象、合作討論等方式來啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生自己分析和解決問題。比如在氣象色譜分析教學(xué)中，首先展示分析棍和體系任務(wù)的初步分析結(jié)果，然偶設(shè)定理想分離的目標，教師提出問題，使學(xué)生明確只有選擇合理的儀器以及操作參數(shù)才可以實現(xiàn)預(yù)期的理想分離，在這之后教師再提出第二個問題，問學(xué)生如何選擇儀器和操作參數(shù)，啟發(fā)學(xué)生觀察色譜圖，觀察色響峰寬參數(shù)。然后進一步展示參數(shù)調(diào)整后的效果，使學(xué)生恍然大悟。

4.3 以檢驗理論、強化學(xué)習(xí)效果為目的合理設(shè)置實驗課教學(xué)內(nèi)容

儀器分析是科學(xué)研究的重要手段，在儀器分析實驗課程設(shè)施時，除了安排必要的測試與驗證性試驗外，還應(yīng)該引入最新的科研成果對實驗內(nèi)容進行更新、拓展，引入研究型實驗。研究型實驗的設(shè)計和實施可以有效開拓學(xué)生的視野、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而獲得良好的焦旭效果。在實驗課組織時要強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，避免照本宣科的做法，比如在氣象色譜實驗中，不應(yīng)該將現(xiàn)有條件交給學(xué)生讓學(xué)生照著講義去實驗，而應(yīng)該給學(xué)生混合樣品和基本條件，使學(xué)生根據(jù)自己情況優(yōu)化實驗條件，進行定性定量分析，使學(xué)生對理論知識有更深層的體會。

5 結(jié)語

綜上所述，儀器分析課程作為植物保護、制藥工程等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，其重要性不言而喻。但是儀器分析課程內(nèi)容多、內(nèi)容復(fù)雜，理論教學(xué)和實驗教學(xué)并重，而課時卻較少、實驗器材缺乏，學(xué)生學(xué)習(xí)難度很大。為真正達到良好的教學(xué)效果，必須對儀器分析相關(guān)課程進行改革和實踐探索。本文在分析儀器分析課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，引入研究型教學(xué)模式，強調(diào)學(xué)生的實際應(yīng)用，通過對以學(xué)生為中國新的人本主義探究、以提高學(xué)生主觀能動性的建構(gòu)主義探究和課程內(nèi)容深度與廣度并重的發(fā)展主義探究來論證研究型教學(xué)對于提高儀器分析課程教學(xué)效果，培養(yǎng)綜合應(yīng)用型人才的重要意義。