現代表征技術教學與人才創新精神培養

于偉彬，余海華

（1.安徽工業大學 現代分析測試中心，安徽 馬鞍山243002；2.繁昌二中，安徽 繁昌241200）

現代表征技術是理工科本科、研究生的主干基礎課程之一，也是科研工作者進行科學研究不可缺少的關鍵手段。其主要教學內容包括光學分析法、電化學分析法、色譜分析法及近代分析技術等，匯集了化學、物理學、儀表電子學、數學和計算機科學等多學科知識和最新成就。作為從事科研工作的研究生，學習、了解、掌握并靈活的利用現代表征手段來實現自己的科研目標和進行創新性科研，至關重要。但是現代表征手段所在的課程體系綜合了理論、實驗、研究和應用等方面，課堂教學內容多，涉及面廣，難度大，且理論性、實踐性和實用性都很強，并且儀器更新快。因此，僅靠傳統的“填鴨式”的課堂教學形式已難以滿足學生對現代表征手段學習要求，更不利于調動他們的科研創新積極性。

一、采取生動靈活的教學方式

教師作為課程教學的主導者，在熟練掌握各種分析儀器的表征知識同時，必須采取靈活的教學方式。

一是充分利用現代化的科技手段來豐富教學手段。一方面要與時俱進。眾所周知，21世紀是知識和科學技術突飛猛進的時代，日新月異。相對而言，教科書上所體現的知識體系相對的落后于當今世界上先進知識的發展。如何讓學生掌握最先進最前沿的科學知識，是每一位教師都要面對的挑戰。顯然，像以前那種埋頭于教科書，一味的寫教案，已經不能適應于現代的教學要求。通過各種渠道獲取前沿的科學知識，并把這些知識通過學習、掌握、消化，武裝教師的頭腦，做到在課堂上講述課程時，聯系時代發展最前沿的知識，讓學生了解最先進的分析儀器。同時，儀器分析與其他的理論課程相比，需要讓學生直觀清晰的看到各種分析儀器。這要求教師在傳統的教學手段上還要學會利用新的教學手段。另一方面要靈活多樣。采用相對多樣化的現代教學手段，如通過圖片的展示，直觀地讓學生了解現代表征技術所涉及的各類分析儀器，激發他們的好奇心。為了讓學生更加熟悉各種儀器，采用現場教學能更好地達到教學目的。

二是注重理論聯系實際。理論聯系實際的教學原則，是指教學必須堅持理論與實際的結合與統一，用理論分析實際，用實際驗證理論，使學生從理論和實際的結合中理解和掌握知識，培養學生運用知識解決實際問題的能力。人們學習科學文化知識的最終目標是按照人類發展的需要來改造自然。教師通過在課堂上灌輸各種先進知識和文化，都需要學生在實踐中去靈活應用。通過各類實踐活動，學生既會發現知識的奧妙，同時也會遇到新問題，在尋找解決新問題的途徑中，就會涌現新的知識體系和意識，在這種潤物細無聲的實踐過程中，達到了對學生創新思維培養的目的。反之，如果一味的沉浸在課堂教學，淹沒在理論學習的海洋中，就會培養新時代的“孔乙己”、“百無一用的書生”。任何事物都有兩面性，從另一個角度來看，如果一味的強調實踐的重要性，而忽視理論知識體系的重要性，就會培養出“不見棺材不掉淚，不撞南墻不回頭”的二愣子。實踐中發現問題、解決問題的根據還是要靠理論知識，再把這種理論知識拿到實踐中去驗證，才能達到理論聯系實踐的教學目的。所以，教師在課堂上的教學無論多么精彩，還是在實踐中才能更加容易地讓學生掌握。所以這要求教學活動要從課堂上擴展到分析儀器實物上，達到學以致用。

三是師生互動。師生互動是上課時老師為增加課堂氣氛常用的一種方式。隨著經濟社會的快速發展，人與人之間的關系也隨之發生了巨大的變化。特別是師生之間的關系，從過去的“嚴師”到如今的“奶爸”，說明了社會的進步，教育教學主體的變革。作為教師面臨的挑戰是如何調諧在教學活動中學生與老師的主體位置。師生互動則是溝通老師與學生主體互換的橋梁。學生在課堂上對老師拋出的問題，積極而有效地做出回應，并且進一步闡述自己的新的觀點或者是遇到的新問題，都有效地激發出學生的創新意識，從而達到教師培養學生創新意識的教學目的。在講解現代表征技術課等，讓學生通過在課堂學習和實踐操作分析儀器對現代表征技術的理解和熟悉，教師通過細心的聆聽學生的見解，可以講解學生在學習中的問題，并激發學生好奇的心理，從而誘導他們去創新。

二、開展創新性教學

什么是創新性教學？“科學技術是第一生產力”的概念已經深入人心，而創新則是這一概念的靈魂。教師作為人類靈魂的工程師，則需要把創新的核心思想在教學上傳授給學生，并激發學生創造的熱情，培養學生的創新意識。創新性教學的內涵包括：一是人類改造自然的能力取決于生產力，而科技則是第一生產力，讓學生從本質上熟悉創新則是科學技術的靈魂；二是創新性教學要讓學生認知現實與理想之間的差距，清楚只有不斷的創新科技才能縮短理想與現實之間的距離；三是創新性教學讓學生知道自身與自然環境之間的協調發展，不能過分追求自身的發展而忽視周圍環境的變化；四是創新性教學還要讓學生認識自然與歷史的發展規律，掌握生產力與生產關系之間的聯系以及變換，從而使創新性的理念植根于學生的靈魂中。

作為講述大型儀器知識的教師，在創新性教學方面與理論課的創新性教學相差迥異。在概念上，理論課則是讓學生了解各種科學文化知識，從而在理念上知道創新性的重要性；而現代表征技術則需要學生明白各種表征手段和技術的重要作用，在某種意義上它們是驗證理論課上的理論與概念的正確與否，讓學生認識自己的創新出的理念能否實現，從而引導學生沿著正確的科學道路去創新。由此可以看出，現代表征技術的教學與理論課的教學不能一概并論。

現代表征技術課應實行開放性教學。所有的儀器應該開放給學生學習和親自操作。沒有勞動就沒有勞動技術，同樣沒有現實操作，也就沒有現代表征技術，進而喪失創新的積極性。如讓學生親自把自己在科研實驗中制備的物質，用儀器設備檢測，并指導他們如何辨別各種分析數據。再如用核磁共振檢測合成的有機化合物，在檢測出的譜圖上，指導學生識別各個化學位移所對應的質子的種類，驗證自己所合成的化合物是否是目標產物。

三、更新教學內容

教學內容是學與教相互作用過程中有意傳遞的主要信息，一般包括課程標準、教材和課程等。當下正值新課程改革，基于生成性教學思維理念，人們對于教學內容有了新的認識。教學內容，系指教學過程中同師生發生交互作用、服務于教學目的達成的動態生成的素材及信息。包含兩層含義：一是指準確把握時代特征，始終站在時代前列和實踐前沿，堅持解放思想、實事求是和開拓進取，在大膽探索中繼承發展；二是觀念、行動和時代一起進步。把這兩種概念聯系起來，就是教師在準備教學內容時，要把當今時代最前沿的科學理論和技術融合在自己的教學中來，從而讓學生了解世界最先進的科學。

現代表征技術作為一門隨科學發展不斷更新的學科，其分析原理、儀器應用均在不斷更新，課堂上除了傳授書本上已有的知識外，還要讓學生及時了解和掌握現代儀器的發展現狀。比如現代儀器的發展越來越趨向于多元化和大規模聯機化，往往一個實驗室內裝配有從工藝流程的探索到初產品的制備、分離、提純、分析等一系列的儀器。這些儀器大多不是應用同一種技術進行操作和控制實驗的，這就意味著現代儀器分析的發展所涉及的技術范圍越來越廣，遠遠超過了以前儀器分析所涉及的范圍。因此，教師在儀器分析的教學中就不能只側重于某一技術，而忽略其他新產生的或新關聯的技術。如何讓學生在有限的時間內既掌握書本上的知識，又了解現有的發展，對知識有全面系統的掌握，是儀器分析學習的難點。教師應不斷查閱國內外期刊，把儀器分析在化學、化工、生物、制藥、輕工食品、電子行業等方面中最新應用技術和實驗技術中涉及的新動向不斷融合在教學內容中，使儀器分析這門課更加豐富多彩。

在教學中，教師應把課本上的理論基礎知識和現代的分析儀器的改進有機地結合起來，既讓學生掌握各類儀器的工作原理以及如何操作，又把日新月異的儀器發展所帶來的分析技術的進步灌輸給學生，使學生能正確把握科學發展的方向以及確定自己的科研方向。例如，單晶X射線衍射——專門用來測定晶體材料的分子結構，從一開始的人工構圖與計算，需要較高的理論基礎，工作量大而繁瑣，不易學習和掌握，并且對測試單晶樣品要求較高；現在CCD單晶技術的進步，以及APEX II操作系統的完善，極大的簡化了操作，降低了學習掌握難度和測試樣品的要求，促進了基礎研究的進步。這一變遷的周期短，只有短短的幾十年。學生熟悉科學發展的規律和方向，有利于確立正確的科學觀，有利于學習和理解創新科研的重要性，有利于激發本能的創新積極性。

總之，培養創新性人才是我國高校教育的重要目標，也是高校教學的重要目的。21世紀科學技術的高速發展，其核心就是以人為本的創新發展。作為大學教師，擔負著培養創新性人才的重任，應鞠躬盡瘁完成國家和學校教學任務。

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