基于需要層次理論的儀器分析實驗實踐教育教學改革的探討

周永福 黃瓊儉 吳明珠

（重慶工業職業技術學院，中國 重慶 401120）

儀器分析實驗實訓課程是我國理工科院校、高職高專學校化工類、制藥工程、化學與檢驗專業的一門必修基礎課[1]，此課程在技能型人才培養中對學生綜合素質的提高以及對學生理論聯系實際、實踐能力、創新能力的培養都起著非常重要的作用。同時，現代儀器分析學科領域研究內容的豐富和范圍之廣泛、尤其是與有機化學、藥物合成的交叉與滲透，令儀器分析的各個領域處在非常活躍的氛圍之中；對儀器分析實驗教學質量提出了更高的要求[2]。經過長期的教學實踐發現，要提高儀器分析實驗的教學質量，除了改進教師的授課方法和手段、加強實踐環節等之外還要認真分析學生需要層次理論[3]、認知規律[4]，提高學生對儀器分析實驗重要性的認識，改善自己的學習方法，提高學生學習的積極性。

本論文，在分析學生的需要層次理論基礎之上，本研究分析了儀器分析實驗在教學過程中存在的問題，借用馬斯洛需要層次針對提出的問題進行了探討。且提出了相關建議，并對以利于后續教學教改提供參考。

1 儀器分析實驗教學過程存在的問題

按傳統教學方法，儀器分析實驗教學都是教師布置任務，講解本節實驗內容，學生機械性地按照教師講解內容、教師示范的步驟去完成，導致學生在教學過程中被動接收，缺乏思考，缺乏對學生創新能力、知識拓展、知識的構建以及綜合素質的培養。目前在儀器分析實驗教學過程中存在以下問題：

1.1 教師主導地位過重

在中學教師主導地位可能被忽略，但是在大學里教師的主導地位空前高漲，教師的理論教授在短短的幾個課時，就可能把本專業理論知識框架全部講授結束。哲學原理告訴我們：學生是學習的內因，老師和一切教育環境都是外因，外因是通過內因起作用的，內起決定作用。那么教師的這種主動地位過重導致學生對學習本門課程感覺到累，感覺到“這些東西在社會上有沒有用？”等等一系列問題的發生。

1.2 不了解學生認知結構

儀器分析實驗實訓是一門基礎學科，不同院校、不同學生在認知結構、認知規律的發展不一。此時，學生對同一件事情的認識程度不同，但是人都要生存，那么學生的需要能夠影響他的行為。只有未滿足的需要能夠影響行為，已具備的技能不能充當激勵工具。但是人的需要從基本的（如食物和住房）到復雜的（如自我實現）。學生已經習得的技能其已經不成為他們的某種需要，此時學生就會追求高一級的需要，如此逐級上升，成為推動繼續努力的內在動力。馬斯洛的需要層次理論指出了人在每一個時期，都有一種需要占主導地位，而其他需要處于從屬地位。這一點對于教師教學管理工作具有啟發意義。

1.3 學生動手機會不多

由于資金的限制，學校大型儀器數量有限，不可能有那么多學時讓每個學生親自上機操作，要求學生在規定的3-4個學時的時間內掌握一種大型儀器使用方法難度很大。

1.4 學生自主設計實驗沒有機會驗證

大多數學生對許多大型儀器沒見過，也沒聽說過。而儀器分析實驗大多采用大型的精密儀器。通過書本預習實驗，對儀器結構、原理以及操作方法等仍是一片茫然，有時做完實驗了學生還不知道做的什么，沒有達到培養學生各種能力，以提高學生解決實際問題能力的教學目標。

1.5 管理機制僵化、使用實驗資源手續繁雜

院系對儀器使用管理辦法機制模式陳舊，老化，缺少創新。二級學院典型的管理模式是使用權與經營權高度統一。對于儀器分析實驗設備管理的理論方法缺乏應有的認識和研究，致使大部分實驗設備閑置，成為擺設，造成儀器器材管理混亂，使用監控不嚴。學生有意向通過自己對實驗進行設計，得優化實驗條件時對實驗設備、器材無法使用。另外，申請使用儀器時需要辦理的程序繁鎖。這樣，導致學生在創造性的解決問題過程中會受到影響。

1.6 教材遠離生活實際

儀器分析實驗源自于生活，源自于人類生活質量的要求，讓生活走進課堂，讓教學內容走近生活，使學生生活走進課堂。不僅是優化課堂教學的有效手段，也是培養學生應用儀器分析實驗操作技能的能力，幫助學生形成健全的人格，促進學生全面發展的良好途徑。但是，在實際教學中，教師使用教材脫離學生生活實際，往往沒有源自于學生的生活，或者仍然使用已經過時的實驗方法，從而培養出來的大學生不能滿足社會的要求，甚至學生沒有來得及畢業就退學，對該門課程失去興趣、對本專業失去興趣。

2 教學改革措施

我們的教學應力求貼近生活，利用現實生活中的資源，優化儀器分析實驗的教學環境，擴大學生儀器分析實驗學習的空間，變教師主導的、缺乏生活氣味的教學變為學生自主設計實驗的、生活化教學。只有走教學生活化的道路，才能真正改變教學遠離學生生活實際的窘迫境地，培養學生的實踐能力，促進學生的全面，健康發展。筆者從自己和身邊老師的成功的經驗出發，認為可以從以下幾點做起：

2.1 營造情境、合理引導，突顯生活中存在的需要儀器分析手段處理的問題，讓學生在學習中生活

生活是知識的海洋，生活中時時處處有學問，關鍵看我們能否很好地引導學生去發現。這時就要求教師引領學生回顧自己的見聞感受，把目前社會高度關注的食品安全事件（三聚氰胺奶粉事件、重慶毛血旺事件、紫菜事件）海關質檢方法、產品合格檢驗技術引入課堂，引導學生思考這些熱點問題，分析問題、查找相關材料、設計解決問題思路、提出解決此類問題的方法、最后通過實驗驗證、再修改設計方案、再驗證。

教學過程借助于情境（重慶毛肚事件）的創設，再現儀器分析實驗現場所描繪的研究畫面，使學生如臨其境，激起他們對本門課程的學習興趣，引起高度注意，從而較好地理解課文內容。更可貴的是，他沒有停留在學習儀器分析實驗本身，而是在引導學生把目光投向社會、關注民生問題。通過這樣的方式既培養了學生獨立解決問題的能力，又在一定程度上加強了學生的道德修養，培養大學生的愛國、愛民情懷。

2.2 抓住契機，及時引導，讓學生在生活中應用

儀器分析實驗作為一門工具性和實踐性并重的基礎學科，它在塑造學生健全人格和培養學生良好品德等方面，起著十分重要的作用。我認為語文教學除了培養學掌握操作性知識的能力外，還應引導抓住契機，及時開放實驗室、引導學生，讓學生針對自己對生活中存在的疑問進行驗證，引導學生把所掌握技術進一步使用，拓展學生自己的知識面，鞏固所學知識。甚至，教師應盡量尋找校外有效資源、搭建平臺，為大學生提供有效平臺，幫助學生養成良好的行為習慣，讓學生有更多把知識應用到實際生活問題的解決中去的機會。

2.3 精練內容，精講重點，增強動手能力

這一點要求儀器分析實驗教師與儀器分析理論課程教師合二為一，這樣才能能夠圍繞理論內容，設計相關實驗，由于儀器分析實驗采用的是精密儀器，而且有些儀器全系只有一兩臺，這時就要求學校出資大量資金、投入更多師資力量，改革實驗課程體系、改變以往的實驗教學模式和過程評價等方面。實行微型小班教學，這樣才能讓學生更快掌握操作技能、熟練操作現代儀器，提高學生解決實際問題的能力。

2.4 注重“知識體系與認知規律相溶"的原則建設《儀器分析實驗》教材

所謂知識體系與認知規律相溶[5]，應該包括三部分：儀器分析實驗內容知識體系的編排應該遵循分析化學知識的基本體系；二是弄清楚學生認識、了解知識的規律、特點；三是如何將知識體系與認知規律相結合建設分析化學教材，即教學內容體系與學生對事物的認知規律的統一，完成由知識結構到認知結構的轉化。本文著力以“知識體系與認知規律相溶”的共同認識建設分析化學教材，將促進分析化學教學研究的深層次開展，更為提高分析化學課程的教學質量和培養綜合素質人才做出應有的一份貢獻。

2.5 注重綜合設計性實驗的開設

綜合設計性實驗項目通常是老師給出題目，學生自己通過查文獻資料，確定實驗方案，設計線路和實驗步驟，計劃在該設計中需要到的儀器，然后在教師的協助下完成整個實驗過程，這樣有利于學生學習主觀能動性的發揮，也有利于學生的創新能力的培養。

總之，儀器分析實驗教學改革是學科發展的大勢所趨，既要滿足學生需要層次理論，又要合乎儀器分析實驗教學教育規律，內容既要源自于生活，又要關注社會熱點問題，盡量把醫藥問題、食品安全事件呈現在課堂上，既要培養學生的動手能力，又要培養學生的創新能力和科學素養。只有在教學實踐中不斷積累經驗，積極創新，充分調動學生的學習積極性和主動性，提高實驗教學質量，教學改革才能達到預期的目的。

［1］崔連義.儀器分析實驗教學改革之實踐[J].實驗室研究與探索，2011，30(2)：189-192.

［2］王煥英.儀器分析實驗教學改革研究[J].衡水學院學報，2011，13(1)：79-81.

［3］王強，于專妮.師進生儀器分析實驗教學改革的探討[J].化工高等教育.2013(3)：56-59.

［4］于專妮，王強.儀器分析實驗教學的探索與研究[J].實驗室科學，2013，16(l)：69-71.

［5］杭義萍，呂玄文.知識體系與認知規律相結合建設分析化學課程教材[J].光譜實驗室，2011，28(4)：2035-2037.