淺談OBE模式下的“儀器分析”課程教學(xué)質(zhì)量的提升

李婧，王金秋，蘭麗，李紅梅

淺談OBE模式下的“儀器分析”課程教學(xué)質(zhì)量的提升

李婧，王金秋，蘭麗，李紅梅

（成都大學(xué)藥學(xué)與生物工程學(xué)院，四川成都610106）

以學(xué)生的培養(yǎng)為中心，“出口導(dǎo)向”（OBE）的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)。“儀器分析”課程是高等學(xué)校食品科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，以該專業(yè)學(xué)生達(dá)到出口要求為教學(xué)最終目標(biāo)，分別從完善教學(xué)內(nèi)容、重視教學(xué)過程和學(xué)生成績?cè)u(píng)價(jià)方式等改革方面著手，努力將學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用結(jié)合起來，最大限度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，將傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力融為一體。

OBE；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；教學(xué)質(zhì)量

0 引言

“儀器分析”課程是一門理論與技術(shù)含量很高的實(shí)用性學(xué)科，主要教學(xué)內(nèi)容包括光學(xué)分析法、色譜分析法、電化學(xué)分析法、結(jié)構(gòu)分析等，是學(xué)校食品、生物工程、藥學(xué)等專業(yè)學(xué)生的一門重要基礎(chǔ)課程。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、各類儀器的普及，這門學(xué)科在科研及生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用日益普遍[1-2]。通過該課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握各類分析儀器的基本原理及特點(diǎn)，熟悉其主要結(jié)構(gòu)，并具有根據(jù)研究對(duì)象選擇合適儀器進(jìn)行分析的能力。因此，“儀器分析”在各高等院校化學(xué)及其他多學(xué)科的基礎(chǔ)課程中所處的地位日趨重要[3]。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的普及，“儀器分析”傳統(tǒng)的教學(xué)方法表現(xiàn)出明顯不足，常規(guī)的教學(xué)手段受到了很大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，是以教師為中心，教師的關(guān)注點(diǎn)主要在于教師認(rèn)為學(xué)生應(yīng)該掌握哪些內(nèi)容，進(jìn)而向?qū)W生傳授相關(guān)內(nèi)容；但OBE（Outcomes-based education）的教學(xué)模式，即基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式重在強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教師在授課前應(yīng)該了解通過何種教學(xué)手段有效幫助學(xué)生達(dá)到預(yù)期效果。

為了緊跟學(xué)校食品科學(xué)與工程專業(yè)工程認(rèn)證的初步成果，導(dǎo)向教育的模式對(duì)人才類型及能力需求相適應(yīng)，有效提升“儀器分析”的教學(xué)質(zhì)量，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式急需更新與改進(jìn)[4]。

1 結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)突出教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)及時(shí)效性

首先，在原有知識(shí)內(nèi)容上，進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化“儀器分析”課程的理論教學(xué)內(nèi)容。該課程包含近30種分析方法，涉及的分析儀器類型非常多。而對(duì)于食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生而言，重點(diǎn)需要掌握的儀器種類主要有依據(jù)光譜理論開發(fā)設(shè)計(jì)的紫外-可見分光光度計(jì)（UV-VIS）、原子吸收分光光度計(jì)（AAS）等，依據(jù)色譜理論開發(fā)設(shè)計(jì)的高效液相色譜儀（HPLC）、氣相色譜儀（GC）等，還有依據(jù)質(zhì)譜理論而開發(fā)設(shè)計(jì)的質(zhì)譜（MS）等分析儀器，而電化學(xué)儀器則應(yīng)用相對(duì)較少。因此，綜合考慮專業(yè)特點(diǎn)，在教學(xué)過程中需要適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，兼顧到“全面”和“重點(diǎn)”這2點(diǎn)，不僅僅能讓學(xué)生在整體上對(duì)該課程有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)，還能夠重點(diǎn)掌握在目前食品分析檢測(cè)工作中使用頻率較高的分析儀器的基本原理及檢測(cè)方法[5]。

近年來“地溝油”“瘦肉精”“鎘大米”等大規(guī)模危及人體生命安全的食品安全事件在我國頻發(fā)，成為人們?nèi)粘ｏ嬍持胁豢珊鲆暤囊粋€(gè)問題。從食品檢驗(yàn)生產(chǎn)及檢驗(yàn)人員的角度來看，食品安全事件的發(fā)生不僅促使人們提高食品安全檢測(cè)意識(shí)；還可敦促新的檢測(cè)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。基于此，將通過關(guān)注國內(nèi)外食品安全領(lǐng)域的重要事件，并且在課堂上增加如該事件對(duì)人體、乃至全社會(huì)的危害以及所涉及的檢測(cè)儀器等相關(guān)內(nèi)容的講解，不僅能激發(fā)學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)興趣，還能使學(xué)生明確該課程的學(xué)習(xí)目的[6]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，學(xué)科之間相互交叉、滲透，各種新技術(shù)不斷引入，促進(jìn)了分析學(xué)科的發(fā)展，使之不斷開拓新領(lǐng)域和新方法。一方面，多種分析方法的聯(lián)合使用技術(shù)已成為儀器分析發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，比如色譜-光譜-質(zhì)譜聯(lián)用以及色譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等，即形成高靈敏度、高選擇性的復(fù)雜儀器體系；另一方面，生物傳感器、電子鼻和生物芯片等仿生傳感器在食品安全領(lǐng)域得到推廣和應(yīng)用，即適應(yīng)快速檢測(cè)的自動(dòng)、簡便、經(jīng)濟(jì)等便攜式現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器如雨后春筍般大量涌現(xiàn)。因此，在教學(xué)過程中教師應(yīng)當(dāng)做到基于教材，而不拘泥于教材。除了將書本上的基本知識(shí)傳輸給學(xué)生，還應(yīng)當(dāng)將個(gè)人所關(guān)注與本學(xué)科有關(guān)的最新發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)等最新前沿知識(shí)在適時(shí)的時(shí)候傳授給學(xué)生，拓寬學(xué)生的知識(shí)范圍。

2 充分運(yùn)用多媒體手段優(yōu)化教學(xué)方法并凸顯教學(xué)效果

針對(duì)不同的專業(yè)，“儀器分析”課程的培養(yǎng)方案有所調(diào)整，其側(cè)重點(diǎn)也將有所不同。要做到“因材施教”，以下2個(gè)方面必須要注意：一方面，能夠加深學(xué)生對(duì)教材中所涉及的理論知識(shí)掌握和理解；另一方面，在理論教學(xué)基礎(chǔ)上，通過科研前沿知識(shí)的補(bǔ)充教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生在所學(xué)領(lǐng)域具有一定科研和解決實(shí)際問題的能力。與“分析化學(xué)”相比，“儀器分析”中所涉及的分析儀器方法和原理都較為抽象，并且操作流程繁雜，再考慮現(xiàn)代分析儀器的結(jié)構(gòu)趨向于復(fù)雜化和集成化，因而形象直觀、圖文并茂和有聲有色的現(xiàn)代多媒體教學(xué)模式更能適應(yīng)目前“儀器分析”課程教學(xué)內(nèi)容的發(fā)展。此前，在“儀器分析”的理論教學(xué)中，更多的是以PPT教學(xué)為主、板書為輔，積極探索建立以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。在理論教學(xué)過程中，避免過多純理論灌輸，有意識(shí)地將教學(xué)重點(diǎn)圍繞對(duì)分析儀器基本原理的理解及其實(shí)際應(yīng)用來進(jìn)行。雖然該方法能夠幫助學(xué)生形象和直觀地感覺與接受相關(guān)知識(shí)，但學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情依舊不高，通過對(duì)部分學(xué)生的交流了解到，該課程的知識(shí)體系不強(qiáng)、原理方法過多，造成了部分學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情不高。因此，一方面，教師在教學(xué)過程中充分利用了網(wǎng)絡(luò)上共享的Flash動(dòng)畫資源，即能夠通過動(dòng)畫演示不同分析儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理以及工作流程等，進(jìn)而將原本繁瑣難以理解的文本內(nèi)容轉(zhuǎn)變成更生動(dòng)的視覺效果，將多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，并充分激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)的積極性。例如，在氣相色譜速率理論的教學(xué)過程中，采用形象的動(dòng)畫演示了渦流擴(kuò)散項(xiàng)、分子擴(kuò)散項(xiàng)以及傳質(zhì)阻力項(xiàng)這3個(gè)部分，相比純理論教學(xué)，更容易被學(xué)生理解和接受；在紅外吸收光譜分析教學(xué)中，借助Flash動(dòng)畫演示了分子中基團(tuán)的不同基本振動(dòng)形式，如伸縮振動(dòng)、彎曲振動(dòng)以及變形振動(dòng)等，從而使有關(guān)分子振動(dòng)形式的理論教學(xué)變得更為直觀，易于理解。另一方面，還在不同章節(jié)所涉及的PPT中，適當(dāng)插入了一些有關(guān)新儀器、新產(chǎn)品信息等資料，豐富了書本知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如，為了充分利用多媒體等現(xiàn)代化的教學(xué)資源進(jìn)行教學(xué)，不定期在國際著名儀器公司網(wǎng)站或儀器展銷會(huì)等搜集相關(guān)儀器的多媒體培訓(xùn)軟件，如美國安捷倫（Agilent）、美國沃特世（Waters）的高效液相色譜儀，日本島津（Shimadzu）的紫外-可見分光光度計(jì)等新儀器信息，這些資源的充分整合利用，將有效解決“儀器分析”教材存在的滯后性等問題，最重要的是還可以幫助學(xué)生了解和學(xué)習(xí)國內(nèi)外有關(guān)先進(jìn)分析儀器的新理論、新技術(shù)和新方法。

3 重視實(shí)驗(yàn)操作將理論與實(shí)踐相結(jié)合提高學(xué)生解決問題的能力

“儀器分析”同時(shí)還是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，除理論教學(xué)外，還應(yīng)重視有關(guān)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)和儀器操作的規(guī)范性訓(xùn)練[7]。按照教學(xué)計(jì)劃“儀器分析實(shí)驗(yàn)”是以基礎(chǔ)知識(shí)和基本訓(xùn)練為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)課程，一般開設(shè)在“儀器分析”理論課之后，主要圍繞著各類分析儀器的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)、操作流程和應(yīng)用范圍而展開。因此，在“儀器分析”理論課程的教授過程中，還要重視實(shí)驗(yàn)操作所涉及的理論知識(shí)，使學(xué)生知其然也知其所以然。例如，在高效液相色譜儀的講解中，給學(xué)生播放截取的一段關(guān)于Agilent1100操作視頻，不僅直觀地展示了該類儀器，還能幫助學(xué)生了解該儀器的基本操作。通過在理論課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的訓(xùn)練，配合后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能逐步提高學(xué)生分析、思考和解決實(shí)際問題的能力，從而引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，最終使該專業(yè)學(xué)生對(duì)分析儀器的操作能力和綜合應(yīng)用能力得到有效的提高。

綜上所述，為適應(yīng)學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的OBE教學(xué)模式，教師不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容以適用于食品科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展需要，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法及教學(xué)手段，持續(xù)改進(jìn)，努力提高理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的效果，以適應(yīng)當(dāng)前“儀器分析”課程教學(xué)的要求。

[1]王霆，張鋒，李暐，等.基于不同專業(yè)背景的儀器分析教學(xué)改革初探[J].化學(xué)教育，2014，35（2）：41-43.

[2]趙東宇.儀器分析課程教學(xué)方法的創(chuàng)新與實(shí)踐[J].高教學(xué)刊，2017（4）：64-65.

[3]符繼紅.儀器分析課程的教學(xué)探索[J].廣東化工，2017，44（1）：137-138.

[4]陳永琴，崔傳貞，李團(tuán)結(jié)，等.淺論OBE導(dǎo)向下的《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的更新與改進(jìn)[J].陜西教育：高教，2017（1）：57-59.

[5]徐斌，董英，姜松.食品專業(yè)“儀器分析”課程教學(xué)改革初探[J].現(xiàn)代食品科技，2017，23（9）：98-100.

[6]劉英菊，陳實(shí)，熊亞紅，等.儀器分析教學(xué)改革初探[J].廣東化工，2008，35（7）：168-170.

[7]郭志慧，王瑞斌.儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與改革[J].榆林學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，19（6）：27-29.◇

Talk about the Improvement of Teaching Quality of Instrumental Analysis in OBE Mode

LI Jing，WANG Jinqiu，LAN Li，LI Hongmei
（College of Pharmacy and Biological Engineering，Chengdu University，Chengdu，Sichuan 610106，China）

With the cultivation of students as the center，the“export-oriented”teaching model of OBE focuses on emphasizing students as the main body and the teacher-oriented.Instrumental Analysis is the basic course of food science and engineering in colleges and universities.The ultimate goal in this paper is that the students of this major could achieve the export requirements，and start with the improvement of the teaching content，the emphasis on the teaching process and the achievement evaluation mode of the students，respectively.And then strive to combine the main role of the students with the teacher's leading role to maximize the enthusiasm of students，mobilize the initiative of the students to learn.And can integrate the transfer of knowledge with the training capacity in the end.

OBE；content of courses；teaching method；quality of education

G640

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.07.023

1671-9646（2017）07a-0072-02

2017-06-21

四川省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目（17ZA0086）；成都大學(xué)校青年基金項(xiàng)目（2016XJZ19）。

李婧（1986—），女，博士，講師，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全控制。