新形勢下《儀器分析》課程改革與探索

來守軍 關曉琳 謝 昆 喬 澍 潘 杰 牟新利

（重慶三峽學院化學與環境工程學院，重慶萬州 404100）

新形勢下《儀器分析》課程改革與探索

來守軍 關曉琳 謝 昆 喬 澍 潘 杰 牟新利

（重慶三峽學院化學與環境工程學院，重慶萬州 404100）

基于儀器分析課程在教育中的重要地位和多年來實踐教學所面臨的問題，對儀器分析課程的教學理念推陳出新，實現師資隊伍的重組和引入專家系統配合課程講授，對課程教材刪減補充并針對性地安排實驗課，推行教學理論實驗一體化模式，從而對如何突破該課程在新形勢的困境進行了改革和探索．

儀器分析；教學理念；教學內容；教學模式；改革探索

《儀器分析》課程通常包括理論和實驗教學兩個部分，是面向化學、化工以及環境等專業的一門非常重要的專業課．早期的儀器分析理論課和實踐課的教學主要側重于專業知識的講授，加之由于儀器分析設計的原理、內容以及對象差別很大，學生很難全面掌握常用儀器分析方法的基本原理和結構特點，并能正確地選擇分析方法，解釋實驗現象和處理實驗數據，以及培養獨立的思考問題和解決問題的能力．對該課程的改革與探索是當前高等院校教師同行們經常思考的問題．針對新形勢下儀器分析課程教學中存在的問題，必須對該門課程進行改革，以達到更好的教學效果．

1 教學思維理念的轉變

由于儀器分析方法發展非常迅速，而且新儀器新技術不斷出現，在教學中需要教師講授的內容越來越多，同時教材的種類也越來越多，所以就形成了講授教師難講，聽課學生難學，教學效果不理想的狀況．筆者根據多年從事儀器分析課程教學的反饋信息了解到，大而全的教學很難培養學生科學的思考方法，同時對于學生將來的就業和實驗技能的應用沒有多少價值．因此，高等學校的儀器分析課程教學更應從學生的知識結構和實際應用需要出發，培養學生的創新意識和應用能力，徹底改變原來僵化的教學思維模式．[1]此外，由于學分制改革的影響，儀器分析課程的學時相比過去少了很多，如果還是按照過去對每章一一講授，很難完成教學任務，所以必須對教學方式和教學內容進行改革，突破以往學生是聽眾，老師是演員的模式，使學生能夠在參與中獲得興趣與知識，在學習中獲得認可，這是高校教師必須要轉變的理念．

2 教學師資隊伍的優化和建立專家系統

當前高校儀器分析課程的教學效果普遍不理想，很大程度上是由于儀器分析課程基本由一位老師獨自承擔課程有關．因為就教師的知識結構而言，不可能對所有的儀器都非常熟悉，即使對儀器的原理很清楚，也很難跟上儀器的硬件和軟技術發展速度，所以在向學生講授該門課程的時候，不可能達到最好的教學效果．解決這一問題的關鍵，就是優化師資隊伍和建立專家系統．首先，避免儀器分析理論課由同一位教師講授的局面，根據課程內容分類，優選3～4位教師分別對課程進行規劃．例如可以將儀器分析的內容分為電化學分析部分、色譜部分、光學分析部分、其他（熱重、質譜等）部分，分別由四位老師講授，這樣既能充分發揮各位老師的優勢，學生也能更好地理解課程所授內容．其次，加強對教師的培訓，定期安排相應教師參加大型儀器廠商（例如島津、日立等）的相關培訓，或參加相應的教學改革會議．再者，可以建立教學效果評估機制，即由學生來評價教師的課堂教學效果，提出建設性意見．此外，為了更好的加強學生的實際應用儀器的能力，可以建立專家系統．所謂專家系統是指，通過本校老師與當地的分析測試部門的合作，聘請專家定期來授課．[2]專家系統具有很大的優勢，主要體現在四個方面：其一，由于聘請的專家都是相關領域從事多年實際的工作人員，對于儀器的實際應用對象和效果更為熟悉，所講內容更能為同學所接受，從而加強教學、實驗、應用環節的一致性．其二，可以解決高校教師師資不足的問題和對課程內容進行補充．其三，由于專家長期在科研第一線，所以對于儀器分析和技術的最新發展和應用領域的拓展更為熟悉，從而能促使學生對儀器分析的認識，提高對該課程的學習興趣．其四，由于聘請的專家多是來自各行業的實際工作者，有利于學生提前對職業做出規劃．

3 教學教材與實驗內容的合理化、針對性安排

現行的儀器分析教材內容大多比較落后，特別是很少涉及新儀器的發展動向．當然，這一問題不能歸因于編者，因為儀器的發展速度很快，5年或者10年就將發展一個周期，而教材往往是十年以前的，所以對于教材內容必須進行更新．但應該指出的是，國內儀器分析方面的人才從事高校教學的不多，所以單純依靠從事教學一線的老師來編撰新的教材是不現實的．作為高校從事教學一線的教師，應該對教材和實驗內容進行合理化安排，而不是編撰教材，同時針對不同專業的設置，對教材內容進行刪減和擴充．解決教材的問題的關鍵是以工作過程為導向，重塑課程．[3]主要包括如下幾個方面：其一，以儀器分析培養學生實際能力為目標，對教材內容進行改革，以學生專業為背景對課程內容進行整合．其二，建立動態體系．根據理論課內容的刪減，弱化應用性不強的章節，合理安排實驗課設計．

4 教學模式的理論實踐一體化

針對現在高校儀器分析課程的開設大多重理論，輕實驗的狀況，應對教學方法進行改革，關鍵就在于實現理論和實踐的一體化．[4]具體來說，就是在學習儀器分析理論課程的前幾個學時，首先讓同學們參觀儀器，對所學的儀器有感官認識，然后再對儀器的組成部件、基本原理、專業術語、分析流程和分析條件的選擇及優化等問題進行講授，這樣能極大的激發學生對儀器的學習興趣．之后在學時允許的條件下，進行演示實驗，使學生完整了解樣品的預處理、儀器的操作條件控制，試劑的加入以及實驗結果的分析的全部過程．同時，對于重點部分要求學生親自操作，教師對于操作過程中的問題和注意事項進行針對性指導．對于能力突出的學生，可組成興趣小組，進行拓展性訓練．通過這種方法能使學生能完成從試樣分析、處理到儀器操作、確定實驗條件、定性或定量分析、數據處理整個過程能夠獨立分析．例如在講授紫外吸收光譜法時，先讓同學們參觀紫外—可見吸收光譜儀的外觀，對儀器有總體的認識，然后講授紫外光譜法的光源、光路、光束類型、吸收池、檢測器部分，再對光譜儀的性能的評價進行接受，而后說明如何實現更好的分析測試過程．在了解儀器基本功能后，再講授儀器測定的原理和常用的功能．選取在不同紫外光區發光特性的物質，例如醛、芳香烴等物質，使學生對紫外光譜儀的功能獲得客觀的評價．最后，要求學生親自上機，同時對結果進行分析．在理論實踐一體化實現的基礎之上，努力推進研究性教學模式，即在教學中實現開放性、探究性和實踐性．[5]針對近年來高校招生規模不斷擴大，但是儀器分析實驗的開出項目大多是驗證性實驗，很難培養學生的實際應用能力，所以必須加大開放實驗室的開放力度．即由教師先確定研究主題，根據學生的專業素質和知識背景，擬推薦學生選擇其中一二，之后引導學生3～5人一組建立課題組，自主收集資料，制定可行性分析報告，再詳細制定實施方案，指導教師對內容的可行性進行精心指導，最后獲取實驗結果，并與國標測試方法和結果對比，找出設計、方案和數據處理等環節的問題所在．通過研究性的教學，能夠極大的培養學生自主創新的能力．[6]

總之，儀器分析課程作為高等學校理工科必選的一門重要課程，當前面臨很大的問題，必須通過進行教學思維方式的轉變，突破教與學的僵化格局，建立一支專業化過硬的師資隊伍，充分利用地方高校與地方機構的合作，拓展學生的視野、實踐能力和就業規劃．而教學方式和教學內容的合理化改革和一體化設計，則是高校突破現有困境的出路，同時能夠充分調動起學生的學習積極性，培養其實踐能力和創新能力，為其將來就業打下堅實基礎．

[1]劉靜，尚永輝.提高儀器分析實驗教學質量，培養創新型人才[J].實驗科學與技術，2010（3）：79-82.

[2]易蘭花，馮春生.儀器分析實驗教學模式的改革與實踐[J].高等實驗室工作研究，2010，（2）：10-11.

[3]吳曉紅.工作過程導向模式下高職《儀器分析》課程教學改革初探[J].科技教育創新，2010（9）：305-306.

[4]陳麗娟.《儀器分析》課程的理論實踐一體化教學模式[J].職業教育研究，2010（8）：115-116.

[5]彭秀麗，程萍.化學研究性教學及其實施[J].教學與管理，2010（1）：145-146.

[6]牟新利，付川，張麗瑩，何立平，林俊杰.基于層次分析的無機化學課程考核體系研究[J].重慶三峽學院學報，2010（3）.

（責任編輯：朱 丹）

Abstract:Based on the important role and the problems faced with the course ofInstrumental Analysisin the actual teaching, this article puts forward a series of reforming ideas about this course: continuous renewing of the teaching ideology, restructuring of the teaching staff, introduction of experts, rearranging the teaching contents, and sensible arrangement of experiment-making courses. It also proposes an integrated mode incorporating teaching activities and experiment-making. Efforts are made to investigate how to resolute the embarrassment faced with this course in the new situation.

Keywords:Instrumental Analysis; teaching idea; teaching content; teaching mode; reformation

Innovation and Investigation Based on the Course of Instrumental Analysis in New Situation

LAI Shou-jun GUAN Xiao-lin XIE Kun QIAO Shu PAN Jie MU Xin-li
(College of Chemistry and Environmental Engineering, Chongqing Three Gorges University, Chongqing, Wanzhou, 404100)

G 642.0

A

1009-8135（2012）03-0114-03

2012-02-05

來守軍（1977-），男，吉林遼源人，博士，重慶三峽學院副教授，從事儀器分析教學研究．

資金項目：本文系重慶三峽學院化學化工實驗教學示范中心教改項目（W0908071）資助