高校分析化學人才培養模式研究

李榮華

（西北農林科技大學 資源環境學院，陜西 楊凌712100）

1 引言

高等院校的分析化學教育是為了培養掌握和具備研究物質的分離、鑒定、測定原理與方法，能夠把把理論知識與實踐緊密結合，具備分析和解決實際問題能力的科學人才，以滿足高端的分析化學理論研究和不同行業具有針對性的分析化學技能需求型人才的需要。隨著科學技術的發展，環境問題、能源危機和食品安全問題的凸顯，社會對于分析化學人才的需求越來越高。為了界響應這一社會需求，分析化學教育界專家學者們于2008年召開了“全國分析化學學科人才培養與教學建設發展戰略研討會”，旨在探討在全球分析化學學科新的研究領域不斷拓展、新的理論成果與應用成果不斷涌現、學科發展呈現出勃勃生機的新時期，分析化學專業的人才培養與教學建設中所面臨的機遇、挑戰與對策［1］。

高等院校是分析化學人才培養的搖籃。然而，目前高校分析化學人才培養中存在諸多問題，使得高校難以順應時代對分析化學人才的需求。為此，本研究從21世紀對分析化學人才的基本素質要求為出發點，分析了目前高等院校分析化學人才培養所存在的誤區，并對分析化學人才培養模式調整進行了探討，該研究對我國高校調整分析化學人才培養模式、提高人才培養質量具有積極的意義。

2 分析化學人才應該具備的素質

無論是分析化學研究人才還是分析化學應用人才，都應該具備四方面的素質。

（1）正確的價值觀和高尚的道德素質。第一，要熱愛和平、關愛人類。分析化學人才要具備為人類和平和繁榮服務的科學價值觀。科學是一把雙刃劍，他可以服務于人類社會，促進人類社會發展，也可以破壞人類和平和人類自身。許多破壞國際和平和危害全人類的危險分子，都是利用化學或生物武器，給人類帶來重大災難，如制造對人類具有毀滅性威脅的核武器所需的基本原料的獲得就與分析化學密不可分。為此，作為化學專業人才，尤其要具備人道主義和正義精神，不能讓所學的專業知識和技能“誤入歧途”。第二，要具有民族自豪感和榮譽感、為國爭光的思想境界。只有為人類、為社會、為民族、為祖國的利益而獻身，將自己的事業目標奠定在最高的起點上，才能使聰明才智和專業技能充分融入到輝煌的事業之中。例如，諾貝爾化學獎的70%左右都是在分析化學領域取得卓著成就的科學家，如李遠哲、居里夫人、鮑林等。第三，要具備可持續發展觀和綠色化學精神。21世紀全球環境問題越來越嚴重，治理和減少環境污染已成為全球科學研究所面臨的共同科研難題。可持續發展觀要求不要在經濟社會發展的同時，犧牲了對人類友好的生態環境。要尋找出合理可行的污染物去除途徑，首先要求必須對污染物的基本理化性質和生物毒性等方面有深刻的認識，而合格的分析化學人才培養是解決這一問題的前提。其次，在分析化學的人才技能訓練中，要在實驗教學中培養學生的可持續發展觀和綠色化學意識，使化學成為利用化學的技術與方法來降低或消除化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生，使所設計的反應過程和產品更加環保友好的從源頭上阻止污染的科學［2］。因為當分析化學人才具備了可持續發展觀和綠色化學理念，在今后的工作生活中，會積極尋求綠色的研究方案和技術路線，這不但在客觀上達到了環境友好的效果，而且可以有效減低科學研究的經濟成本。

（2）過硬的專業素質。作為分析化學專業人才，一定要有過硬的分析化學理論知識和嚴謹規范的實驗操作技能。在理論學習上，分析化學人才應該系統掌握分析化學的基本理論體系、研究方法、發展歷史等知識，具備理性思維能力，具有通過理論創新（特別是重大理論）為科學發展和社會發展做貢獻的能力。在實驗技能方面，分析化學人才應該掌握分析化學實驗的基本知識、基本原理、分析過程基本試驗技能和注意事項，能夠根據要求設計一個完整、有效、綠色的實驗方案，能夠發現實驗過程的不妥之處和分析結果存在誤差的原因，能夠在實驗設計和分析方法方面不斷創新。另外，分析化學專業要有廣泛的專業涉獵和興趣。當今重大科學技術問題均具有高度的綜合性質，它要求把自然科學、人文科學和社會科學進行不同層次、不同部類、不同方法的相互交流和再創造，最終產生超越“創造閾值”的智能［3］。其次，要有不斷學習補充專業知識的習慣，把握本領域研究前沿，不斷學習新理論、新方法和分析儀器的使用。

（3）科學精神和健康的身心。第一，分析化學人才要具備科學精神，包括：為分析化學研究和應用而廢寢忘食、全心投入的獻身的精神；甘于寂寞、在逆境中發現真理的百折不撓的鉆研精神；勇于維護科學真理、敢于挑戰科學權威的懷疑精神；團隊合作與創新精神。具有敏銳的觀察和思維能力、探索未知事物的激情、敢為人先的批判精神。第二，分析化學人才要有健康的身心。因為分析化學實驗是重體力勞動，需要分析化學人才具有關愛自己身體、積極鍛煉、有良好的生活習慣。在心理上，分析化學人才需要豁達樂觀、善與人合作，不妒忌別人的成功，從別人的研究中汲取開拓知識領域的能源。

3 目前高校分析化學人才培養存在的問題

（1）重知識技能教育輕道德身心教育。這是高校的通病。學生的思想道德教育都交給高校思想政治教育部來完成，而與分析化學專業相關的職業道德素養則沒有專門的課程設置。因為分析化學作為一門專業性極強的學科，對從從業人員的基本道德具有極高的要求。而目前大部分高校的分析化學教育重點在于給學生灌輸分析化學理論知識，傳授分析化學實驗測定技能，較少關注學生的職業道德教育問題。

（2）缺乏對學生創造性思維的培養。例如分析化學實驗課中所開設的實驗項目大部分是驗證性實驗，樣品試劑由實驗員提前處理好，實驗方案由教師實事先設定好，學生實驗時只需按照教師的步驟按部就班地做，就可以完成實驗并得到實驗結果。這樣千篇一律的重復試驗，雖然能給學生更多的實驗技能鍛煉機會，但另一方面也會逐漸地使得學生缺少了進一步思考如何去解決問題的能力，這將會無形的使得機會主義和“想當然”觀念在學生中盛行，少數懶惰的學生僅做一次實驗，然后編造出2、3個平行實驗數據。這樣下來，分析化學專業的學生無法養成實事求是、科學嚴謹的作風，更沒有真正的掌握如何從某一現有問題出發去尋求解決方法的能力和思維。

（3）對研究型人才和應用性人才未能分類培養。《分析化學》是高等學校化學、環境、生物、醫學、地質、礦業、考古等專業學生所必須要學習的基礎課程，這些專業的學生將來需要在分析化學的基礎上，結合數理統計知識和本專業的專業知識，畢業后成為本專業領域的研究型人才或成為對社會經濟發展有直接貢獻的專業應用型人才。而高校一般是將分析化學作為公共基礎課，在有限的學時內只能在所有專業開設內容相同的理論課和實驗課。這樣既不滿足研究人才要求學習高深的分析化學內容，也不利于各專業應用型人才深入詳細地學習與本專業密切相關的章節內容的要求。造成這一問題的原因，可能與分析化學教學時間的安排有關，也可能與我國高校目前還普遍存在對應用型人才的培養目標不明確、缺乏職業導向等問題有關，致使教學安排、教學內容和課程體系跟不上社會和專業的需求，培養出人才的類型、規格與社會需要嚴重矛盾，出現大學生就業難等諸多問題。

（4）培養課程設置與培養工具跟不上時代發展。分析化學，作為一門理論與實驗技能并重的學科，要求在課程的設置中必須使得理論學習和實踐教育相有機結合。目前我國高校分析化學理論課與實驗課往往是分開上，各上半學期，這樣經常出現理論與實踐環節之間缺乏有機結合，學生在進行實驗技能培訓時已經遺忘了前面所學習的基本原理和理論。很多教師只能在實驗課中再次重復講授基本原理和相關理論，在有限的學時內，難免會占用大量的學生技能培養時間；還有一些高校，分析化學理論教學的教師不負責實驗教學，造成實驗課和理論課老師各自為政，要適應不同老師的教育方式學生必須花費一定的時間。另外，諸多高校在分析化學教學課時的設置上，存在理論教學和實驗教學比例失調的特點。分析化學作為一門技能培養課，更側重于實驗技能的培養，但大多數院校的實驗課學時不足理論課學時的60%。根據教學經驗和后期的教學質量調查反饋，學生普遍認為分析化學實驗課應該設置80學時比較合適。其次，教材與實驗室設備等培養工具都面臨跟不上時代發展的問題。目前高校采用的多為統編教材，農林、醫學、食品、生工、環境等多個專業共用一本教材，忽視了專業差異，不同專業所學的重點、難點各不相同，而同一部教材中所能體現的重點內容有限，這就使得教材針對性較差。此外，分析化學的發展與新的分析方法和分析儀器緊密相關，其課程內容與國內外研究發展前沿緊密相連。隨著科技水平的提高，新的分析方法和分析儀器層出不窮，目前分析化學教材幾乎均很少介紹國內外科研新成果、新儀器、新方法等內容，也缺乏有專業針對性的案例介紹。實驗設備陳舊、分析儀器不足、實驗教學內容的設計缺乏與時俱進的特點，使得分析化學實驗內容陳舊、偏重驗證性實驗而缺乏設計性實驗，難以全面達到培養分析化學人才的時代需求。

4 高校分析化學人才培養模式調整思路

所謂人才培養模式，是依據一定的教育目的、教育理念、培養目標，遵循一定的工作程序，采用一定的方法對受教育者進行知識傳授、能力和素質培養，使其達到預期培養標準的一種相對固定的組織框架和運行方式［4］。在21世紀的今天，分析化學高端科研成果不斷涌現，社會對分析化學人才的要求提高，需要能力型人才多于知識型人才，需要綜合型人才多于單一技能型人才。高校順應時代需求，在調整人才培養模式上，應該從幾個方面考慮：

（1）知識技能教育與道德身心教育并重。第一，高校在重視分析化學知識技能素質培養的同時，更要重視和強調道德身心素質教育。在知識技能教育的過程中，專門抽出一定的課時，比如在理論課的前4個課時，專門設置分析化學人才職業道德素質的內容，并在隨后的教學過程中隨時貫穿職業道德思想。在實驗課上，一方面要加強紀律約束，杜絕偽造實驗結果的科學不道德現象；另一方面，要在開設培養基本實驗技能的驗證性實驗的基礎上，針對性的開設一些對學生的思維能力和創造能力有一定訓練的綜合設計實驗，以培養能從實際問題出發，根據所學專業知識能尋求出解決實際問題方法的能力。第二，將綠色化學理念融入教學，塑造分析化學人才的可持續發展觀。在資源日益緊張、環境日益惡化的當代社會，微型化學實驗的研究和開展顯得很有意義。微型化學實驗是綠色化學新理念在分析化學教學中的體現，也是對全球可持續發展戰略的有力響應。微型化學實驗是指實驗儀器小、試劑用量少、便于操作、安全性好、現象明顯的一類實驗［5］。微型化學實驗其實驗現象、制備產率和測量準確度等實驗效果與常規實驗有著相當的實驗效果，而且還有常規實驗無法比擬的優勢，表現在它能夠大幅節約實驗成本，提高實驗設施利用率，減輕實驗技術人員的勞動強度；能縮短實驗時間并豐富實驗內容，從而提高教學質量；有利于減少實驗對環境的污染，避免不安全隱患，普及綠色化學的理念，增強學生的環保意識。

（2）構建與強化CPE分析化學人才分類培養模式。CPE三段式人才培養模式是在吸收傳統課程培養模式優點的基礎上，根據學生創業與就業發展的需要而設計的一種人才培養模式［4］。由基礎核心課程、和就業導向課程組成。第1－3學期為基礎核心課程（Core Curriculum）培養階段，培養學生的思想道德、身體素質、基本知識與能力素質；第4－6學期為專業課程（Professional Curriculum）模塊，培養專業技能與素養，按照專業核心課程和專業方向拓展課程設置專業課程模塊；第7－8學期為職業崗位課程（Employment Curriculum）模塊，以就業為導向，在專業教育上嫁接職業崗位教育，滿足學生多樣化的學習需求。通過三個模塊的設置，達到分析化學人才分類培養的目的。

（3）優化培養課程設置與培養工具。第一，在課程設方面，對于非分析化學專業的學生，則需要在基礎核心課程和職業崗位課程階段，對分析化學課程的課時、內容等做專門要求，單獨設置教學大綱。例如，可以根據生物分析化學（Bioanalytical chemistry）、材 料 分 析 （Material analysis）、化 學 分 析（Chemical analysis）和環境分析（Environmental analysis）等各專業的特點和要求，針對性的進行選擇素材來編寫適合于該專業的教學內容和教學大綱，體現出分析化學的工具性和專業性。第二，注重課程內容的整體性。這一點可以借鑒國外的分析化學教材，將課程內容分為四大模塊，即滴定分析綜合知識、光譜分析、色譜分析和電化學分析，利于學生整體的了解和掌握，要在分析化學課程的教學內容、教學方法和教學理念等層面體現學科特點、順應學科發展趨勢，提供出多元化的教學環境［6］。第三，綜合多種教學方法，提高人才培養教學質量。綜合運用建構主義教學法、分類教學法、任務教學法等，大力倡導教學課程改革，提高教學質量，達到培養專業技能人才，滿足社會對于分析化學人才越來越高的需求。

［1］ 郭祥群，莊乾坤.全國分析化學學科人才培養與教學建設發展戰略研討會會議紀要［J］.分析化學，2008（5）：720.

［2］ 張康華，曹小華，謝寶華，等.化學實驗教學與綠色化學教育［J］.實驗室研究與探索，2010（5）：123－125.

［3］ 余天桃，潘如勤.化學諾貝爾人才素質分析［J］.化學世界，1999（3）：52－54.

［4］ 肖偉才.理論教學與實踐教學一體化教學模式的探索與實踐［J］.實驗室研究與探索，2011（4）：81－84.

［5］ 譚亮，楊素芳，馬銘，等.微型分析化學實驗教學與“兩型社會”觀教育［J］.實驗室研究與探索，2012（3）：116－118.

［6］ 蔣欣，楊成建，葛碧洲，等.環境類專業分析化學實驗教學形式的探索與實踐［J］.實驗室研究與探索，2012（12）：148－150.