“儀器分析實驗”課程教學改革研究

倪慶婷 汪雨 劉丹 王欣 李衛華

摘? ? 要：針對目前“儀器分析實驗”課程教學中存在的問題，根據高等教育對實驗教學改革和創新的需要，通過優化課程教學內容，關注培養學生的創新思維，構建了“設計—實踐—修正—實踐”的新型教學模式，著力提升學生的自主創新能力。同時，采取過程性的評價體系，全面提高教學質量和教學效率。

關鍵詞：儀器分析實驗;教學改革;過程評價體系

中圖分類號：G640? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-7394（2019）06-0122-03

“儀器分析實驗”課程作為高校實驗課程的重要組成部分，是化工、材料、環境等領域的必修課程。該課程以鞏固理論知識、掌握實驗方法為目的，在高校的實驗教學中占有重要的地位。作為現代主要分析測試的手段，儀器分析已成為眾多領域科研項目研究和企業產品檢測的重要表征手段之一。實驗課程是基于理論教學內容，驗證實踐能力的重要途徑，也是培養學生的創造力，增強學生就業競爭力的重要因素。因此，改革教學內容，探索實驗教學模式創新，完善過程評價體系具有重要現實意義[1-5]。

1? ? “儀器分析實驗”課程目前存在的問題

1.1? 部分課程內容陳舊

隨著科學技術的發展，科研單位和企業研發部門對于儀器分析的檢測效率和精確度要求越來越高，儀器設備的更新換代加快，不斷有技術先進的測試方法和表征涌現市場。儀器分析實驗作為傳統的實驗教學課程，教材中的驗證實驗案例已經沿用很久，教材中的一些測試方法已經被淘汰，教學內容簡單、單一，儀器設備落后，這些原因導致學生學到的實驗內容和現實行業需求脫節[6]。

1.2? 教學模式單一

從教學方式來說，教師在課堂上做理論知識教學和實驗演示教學，要求學生在操作過程中按部就班完成實驗，不注重發揮學生的主觀能動性。因此，學生相對缺乏提高動手能力和實踐能力的機會，無法獨立解決實驗中出現的問題，更無法提高獨立思考和解決實際問題的能力，不利于學生創造性的培養。

1.3? 教學評價體系落后

從學生考核體系來看，傳統的評價體系注重于實驗最終數據。其實，實驗課程和理論課程的考核存在一定的差異性，相比于理論課程的考核，實驗課程考核更應該注重實驗過程中的操作技能，因此過程性評價在整個考核中應該占據較大比重。現有的教學評價體系忽視過程性評價，缺少對學生實驗綜合水平的評估，不利于引起學生對實驗過程的重視，進而不利于學生養成良好的創新思維。

2? ? “儀器分析實驗”課程改革思路

2.1? 構建新型教學內容，培養學生的創新思維

課堂上，教師可以通過啟發式教學、案例式教學與學生互動，講授科技前沿成果和科學研究方法，并及時將課題研究的最新成果充實到教學內容中。課后，教師可以將科研成果，如學術論文，作為參考資料提供給學生閱讀思考。這樣不僅豐富了課程內容，還有效地提高了學生的學習興趣，獲得良好的教學效果。

科研成果是教師對本專業領域知識的深刻理解與改革創新，可以將經過教師整合、精選的最新科研成果引入到教材中[7]，豐富教材的內容。同時，將先進的科學技術與書本理論教學相結合，使學生在學習中既掌握理論知識，又了解到所學知識如何運用于實際。教材在將傳統教學內容和前沿科技有機整合的同時，還應明確將對學生專業思維的鍛煉和創新能力的培養，作為重要的教學目標[8]。

2.2? 構建“設計—實踐—修正—實踐”的新型教學模式，培養學生自主創新能力

改革傳統教學模式，構建“設計—實踐—修正—實踐”的新型教學模式。首先，要求教師為學生梳理知識點，制作學習資料，鼓勵學生通過查閱資料和學習相關理論來自行設計實驗方案。其次，在教學中，對學生提出的實驗方案組織分組討論，由學生討論提出修改方案，預測實驗結果，進行驗證實驗。最后，學生通過在實驗過程中觀察到的實驗現象，掌握教學知識點。

在實施教學的過程中，先用課件講解實驗的操作方法和注意事項;學生根據實驗目的和要求自行設計實驗;在實驗操作過程中，根據實驗結果修正實驗方案以達到預期的實驗效果。針對實驗中發現的問題，通過小組討論的方式形成改進方案，教師提供修改意見，最后完成整個實驗任務，教師進行總結歸納。這種新型的教學模式，以互動式教學方法，使學生反客為主，提高了學生的積極性和主動性，在探索中掌握實驗知識，有利于培養學生的創新能力[9]。

例如，開設“環己烷中苯含量的測定”的實驗項目，就是根據實驗要求配置不同濃度的標準樣品，通過繪制標準曲線得到摩爾吸收系數，再求得未知樣品的濃度。在這個實驗中，學生自行設計實驗方案，包括調節紫外分光光度計的參數，配置所需要的標準溶液，稀釋待測未知樣的濃度等內容;根據實驗結果修正實驗參數和標準溶液的濃度;最后進行實驗方案和實驗結果的整合。新型的教學模式不僅能夠提高學生對儀器分析實驗技術的熟悉程度，還能使他們了解實驗室儀器的操作原理與技術應用的內在聯系和使用范疇，達到牢固掌握實驗技術和方法的目的[10]。

2.3? 形成過程性評價體系，實現實驗教學的可持續改進

考核是檢驗課程教學的必要手段和形式，是教學過程的重要組成部分，它貫穿于整個教學過程，對教學活動起著調控的作用。可在儀器分析實驗的考核中加入更為具體的“過程考核表”，表中考核內容涵蓋了儀器分析實驗的知識點和操作要點;采用考核成績累加方式，總成績設定為100分，其中“實驗方案設計”占20%，“實驗過程表現成績”占50%，“實驗報告”成績占30%[11]。采用新的考核方式，評估整個實驗的成果，能夠使教師及時了解實驗每一個環節的教學效果，清晰掌握學生的學習情況。

實踐證明，過程性評價體系適合于“儀器分析實驗”課程的教學考核，采用過程考核評價體系后，學生不只注重于實驗數據的獲取，還注重于實驗操作的規范，既提高了學生對于教學內容的認知，又強化了學生思考能力和探索能力的培養。

3? ?結語

實驗教學具有理論和實踐相結合的特點，通過對“儀器分析實驗”課程教學的改革，有利于提高學生分析和解決問題的能力，培養學生設計和開發創新性實驗的思路。對課程體系、教學內容、教學模式等進行改革，可以使課程體系結構更趨合理，教學內容進一步優化，教學模式得到改進，從而激發學生的學習興趣，發揮學生的學習主動性，提高課堂教學效果。“儀器分析實驗”課程“設計—實踐—修正—實踐“的教學模式能夠有效激發學生的學習興趣，提高學生學習的主觀能動性，有效鍛煉和強化了學生靈活運用所學知識的能力和實驗操作技能。

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責任編輯? ? 張志釗