常 晶 李 毓 王雨菲

（天津城建大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，天津300384）

0 引言

現(xiàn)代儀器分析是環(huán)境學(xué)科一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)必修課，其內(nèi)容在環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)等多門(mén)課程中均有涉及，掌握儀器分析相關(guān)知識(shí)，對(duì)于環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生從事環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染防治與環(huán)境科學(xué)研究均具有重要意義[1]。

現(xiàn)代儀器分析課程在天津城建大學(xué)屬于環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)（環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方向）的專(zhuān)業(yè)核心課，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)（環(huán)境污染治理方向）和給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的選修課。課程主要教學(xué)內(nèi)容為根據(jù)物質(zhì)的物理和物理化學(xué)特性，對(duì)環(huán)境中物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、信息、含量進(jìn)行表征和測(cè)量。課程主要講授的分析儀器包括紫外—可見(jiàn)光分光光度計(jì)、原子吸收光譜、氣相/液相色譜、離子色譜、質(zhì)譜儀等。

現(xiàn)代儀器分析課程的特點(diǎn)是理論性和實(shí)用性相結(jié)合，并配有先進(jìn)儀器用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，此課程對(duì)于學(xué)生的知識(shí)、能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高具有重要的作用，尤其是在環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方向的人才培養(yǎng)過(guò)程中有著突出作用。

1 現(xiàn)代儀器分析課程的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

現(xiàn)代儀器分析課程教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握儀器分析的基本知識(shí)、基本原理、儀器的基本結(jié)構(gòu)和基本操作，使學(xué)生具備根據(jù)分析對(duì)象的要求，結(jié)合各種儀器分析方法的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，選擇適當(dāng)?shù)姆治龇椒ń鉀Q實(shí)際問(wèn)題的能力。目前，傳統(tǒng)的現(xiàn)代儀器分析課程教學(xué)過(guò)程存在以下不足：

1.1 理論教學(xué)內(nèi)容多，實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，學(xué)生理解難度較大

現(xiàn)代儀器分析課程教學(xué)主要為理論教學(xué)，存在知識(shí)點(diǎn)多、枯燥、抽象的問(wèn)題，同時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，大多數(shù)本科生也缺乏參與實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究的經(jīng)歷，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)分析儀器相關(guān)知識(shí)理解存在較大難度。

此外，目前各高校本科教學(xué)普遍面臨理論學(xué)時(shí)壓縮的現(xiàn)象，案例引入不足，學(xué)生分析問(wèn)題的能力無(wú)法得到有效鍛煉。

1.2 填鴨式教學(xué)方式

教師授課往往采用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方式，師生的互動(dòng)性嚴(yán)重不足。學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，在課堂教學(xué)中參與度較低，學(xué)生在主動(dòng)查閱文獻(xiàn)、分析問(wèn)題、提出問(wèn)題方面的能力明顯不足。授課教師與學(xué)生缺少交流，未及時(shí)獲取學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的反饋，沒(méi)有真正做到根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和難點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性地備課。

1.3 側(cè)重理論知識(shí)的講授，實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺

現(xiàn)代儀器分析課程教學(xué)側(cè)重理論知識(shí)的講授，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容少，理論與實(shí)踐脫節(jié)。一般來(lái)說(shuō)，本課程涉及的大型分析儀器較為昂貴，實(shí)驗(yàn)室臺(tái)套數(shù)少，無(wú)法滿(mǎn)足每位本科生上機(jī)實(shí)操訓(xùn)練的需求，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法近距離接觸儀器，學(xué)生動(dòng)手能力并未得到有效提升，無(wú)法突出此課程的實(shí)用性的特點(diǎn)。

2 “參與式”教學(xué)方式的改革

針對(duì)以上問(wèn)題，現(xiàn)代儀器分析課程教學(xué)需要由傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式向“參與式”教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?！皡⑴c式”教學(xué)可以讓學(xué)生主動(dòng)參與到教師主導(dǎo)的教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，不再充當(dāng)被動(dòng)的旁觀者角色，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度，教師也可近距離的接觸學(xué)生，更加有效的接受學(xué)生的反饋，深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、思維和興趣點(diǎn)，從而有針對(duì)性地備課，真正做到“以學(xué)生為中心”，而“參與式”教學(xué)方式的運(yùn)用，可改善課堂沉悶現(xiàn)象，師生精神面貌良好，課堂氛圍輕松愉悅，互動(dòng)效果顯著[2-4]。我院在現(xiàn)代儀器分析教學(xué)過(guò)程中，具體改革措施如下：

2.1 簡(jiǎn)化理論教學(xué)內(nèi)容，增加案例和模型介紹

課程教學(xué)開(kāi)展“參與式”教學(xué)方式改革，首先，精減理論教學(xué)內(nèi)容，尤其是過(guò)于抽象的理論知識(shí)點(diǎn)；其次，在確保學(xué)生掌握分析儀器基本原理的基礎(chǔ)上，引入實(shí)際案例，如三聚氰胺、興奮劑、化妝品的分析檢測(cè)等，并將教學(xué)模型（如色譜柱等儀器配件）帶入課堂。此外，授課過(guò)程借助多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，增加儀器視頻和動(dòng)畫(huà)的演示，實(shí)現(xiàn)“圖、文、聲”并茂與“立體—?jiǎng)討B(tài)”的教學(xué)效果。通過(guò)以上途徑，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性。

2.2 增強(qiáng)課堂教學(xué)與課后訓(xùn)練過(guò)程中的師生互動(dòng)

課堂教學(xué)過(guò)程中，避免教師單向傳授知識(shí)，增加對(duì)學(xué)生的提問(wèn)、討論等互動(dòng)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生課堂參與度。以氣相色譜—質(zhì)譜為例：錄制科研實(shí)驗(yàn)中氣相色譜—質(zhì)譜儀器操作視頻，引入課堂教學(xué)，結(jié)合理論教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，采用“提出問(wèn)題—學(xué)生討論—分析講解”的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生思考分析測(cè)試目的、分析方法選擇、儀器操作要點(diǎn)、數(shù)據(jù)處理方法等關(guān)鍵問(wèn)題，學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)解決問(wèn)題。

課后訓(xùn)練過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生摒棄死記硬背的學(xué)習(xí)方式，授課教師利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與平臺(tái)，向?qū)W生推送課件資源、學(xué)科前沿知識(shí)，并進(jìn)行答疑交流。課后作業(yè)題目的設(shè)置更加靈活，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自身興趣，針對(duì)某類(lèi)分析儀器的原理和應(yīng)用展開(kāi)論述，教師從中選擇部分題目在課堂中展開(kāi)討論，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.3 增加實(shí)踐環(huán)節(jié)和學(xué)時(shí)

隨著培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的不斷修訂，增加現(xiàn)代儀器分析課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，并進(jìn)一步增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要以學(xué)生上機(jī)實(shí)操為主；實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)生在進(jìn)行儀器操作訓(xùn)練的同時(shí)，還對(duì)校外分析測(cè)試部門(mén)進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，或邀請(qǐng)校外分析測(cè)試技術(shù)人員，針對(duì)待測(cè)樣品的預(yù)處理、分析方法的建立和儀器的選擇應(yīng)用等開(kāi)展學(xué)術(shù)講座，在增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生與專(zhuān)業(yè)人士的溝通、交流、獲取信息的能力。在實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定中，突出對(duì)學(xué)生參與效果的評(píng)價(jià)。

2.4 科研輔助教學(xué)

借助我院本科生參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目比率高的優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)學(xué)生在本專(zhuān)業(yè)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與科研實(shí)驗(yàn)。對(duì)于環(huán)境工程、給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，在利用大型分析儀器進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)和水質(zhì)分析的同時(shí)，可以將課堂理論教學(xué)內(nèi)容在分析儀器的實(shí)際操作過(guò)程中得以鞏固。

授課教師采用問(wèn)卷調(diào)查等方式，對(duì)學(xué)生儀器運(yùn)用效果進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)學(xué)生的反饋，及時(shí)匯總學(xué)生實(shí)踐過(guò)程中遇到的問(wèn)題，并以此為依據(jù)指導(dǎo)理論教學(xué)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)重點(diǎn)。與此同時(shí)，將部分學(xué)生科研實(shí)驗(yàn)中分析儀器的應(yīng)用案例引入課堂教學(xué)中，在學(xué)生中產(chǎn)生激勵(lì)作用，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)與科研活動(dòng)的積極性。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代儀器分析課程是環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)課程之一，主要講授分析儀器的結(jié)構(gòu)、原理與應(yīng)用，課程理論性和實(shí)用性相結(jié)合，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)互相補(bǔ)充。在教學(xué)過(guò)程中，進(jìn)行“參與式”教學(xué)方式改革，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)積極性，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)分析儀器相關(guān)知識(shí)的理解和掌握，增強(qiáng)對(duì)儀器的認(rèn)知，學(xué)生獨(dú)立思考的意識(shí)顯著提高，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力有效提升，并激發(fā)了學(xué)生參與教學(xué)與科研活動(dòng)的熱情。與此同時(shí)，“參與式”教學(xué)方式強(qiáng)化了師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，有利于授課教師及時(shí)根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整授課計(jì)劃，準(zhǔn)確把握教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，切實(shí)做到因材施教，教學(xué)質(zhì)量顯著提高。