項目教學(xué)法在“高職儀器分析”課程中的運用研究

李鵬

摘? ?要：“儀器分析技術(shù)”是高職院校開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)性課程，帶有極強(qiáng)的專業(yè)性、實踐性與實用性。這門課程內(nèi)容復(fù)雜、理論抽象，對實踐性要求較高，然而傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在重理論、輕實踐、學(xué)生聽多做少等問題，導(dǎo)致教學(xué)效果并不理想。為此，本文引入項目教學(xué)法，改進(jìn)教學(xué)模式，以提高儀器分析這門課程的教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的形成。

關(guān)鍵詞：儀器分析;項目教學(xué)法;應(yīng)用

儀器分析是借助精密儀器去檢測表征物質(zhì)的部分物理或化學(xué)性質(zhì)的相關(guān)參數(shù)，以確定其化學(xué)組成、含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)的一種分析方法。這是一門交叉學(xué)科，涉及化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等諸多學(xué)科[1]。伴隨著社會的快速發(fā)展，儀器分析得到了廣泛的應(yīng)用，常用于食品保健與生物監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生檢驗、藥品鑒定、醫(yī)學(xué)檢驗等領(lǐng)域。這門課程理論知識多而復(fù)雜，抽象性與實踐性強(qiáng)，學(xué)生要想學(xué)好并不容易。為此，本課題就當(dāng)前儀器分析教學(xué)存在的問題進(jìn)行分析，引入項目教學(xué)法，探討項目教學(xué)法的實施策略。

1? ? 儀器分析教學(xué)存在的問題分析

1.1? 教材內(nèi)容更新速度慢

在信息時代儀器更新速度非常快，而儀器分析課本上所用的儀器設(shè)備可能已落后于現(xiàn)實應(yīng)用。這造成課本內(nèi)容的時效性跟不上現(xiàn)實分析手段的發(fā)展現(xiàn)狀。比如，關(guān)于氣相色譜分析技術(shù)，課本上主要是通過檢測和計算峰面積進(jìn)而完成定量分析，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析。實際上，色譜分析儀利用自身配備的色譜工作站便可完成對數(shù)據(jù)的一站式分析。

1.2? 知識內(nèi)容多，學(xué)時少

高職院校基本采用“2+1”學(xué)制模式，學(xué)生在校學(xué)習(xí)時間為兩年。因此，儀器分析課程的學(xué)時安排相對較少。然而這門課內(nèi)容較多，涉及光譜分析、電化學(xué)分析、色譜分析等各種儀器的使用，這些儀器又可細(xì)分為不同功能的分析儀器，即使是同一功能的儀器，廠家與型號不同，具體的用法也有所差異[2]。作為一門交叉學(xué)科，這門課程涉及諸多學(xué)科，教學(xué)內(nèi)容包括很多分析儀器的構(gòu)造與原理，內(nèi)容抽象晦澀。高職生本身的學(xué)習(xí)成績就比本科生要略差一點，對他們來說學(xué)習(xí)難度很大，不易理解，需要更多的時間去學(xué)習(xí)領(lǐng)會，這便造成學(xué)時少與教學(xué)內(nèi)容多的矛盾。

1.3? 用于教學(xué)的分析儀器數(shù)量少

由于大部分分析儀器屬于精密設(shè)備，成本昂貴，很多高職院校購置數(shù)量有限。近年來隨著高職院校的擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)明顯增多，有限的儀器數(shù)量難以確保每人都有實踐機(jī)會，甚至部分學(xué)生根本就沒機(jī)會參與實踐。這樣既挫傷了學(xué)生的參與積極性，也影響到實驗教學(xué)效果。有的高職院校為了解決這一問題，建設(shè)儀器分析仿真實訓(xùn)室，并加大對實訓(xùn)室的開放力度，雖然對這一現(xiàn)狀有所改善，但效果并不明顯。因為受經(jīng)費不足的制約，高職院校更新儀器的速度明顯落后于相關(guān)企事業(yè)單位，且差距有擴(kuò)大的趨勢。

1.4? 師資力量不足

目前，儀器分析教師大多來自普通高校，理論知識功底較厚，缺乏實踐經(jīng)驗。“雙師型”教師不多，因此，不少教師只會教不會做。儀器分析這門課中的很多儀器都要求有熟練的操作技能與扎實的理論專業(yè)知識。以生物醫(yī)學(xué)儀器為例，教師不僅要有扎實的生物醫(yī)學(xué)知識，還必須具備較強(qiáng)的實驗操作能力，并掌握一些計算機(jī)知識，這樣才能開展好教學(xué)，為學(xué)生提供專業(yè)指導(dǎo)。因此，應(yīng)盡快建立一支“雙師型”專業(yè)教師隊伍。

1.5? 考評機(jī)制單一

大部分高職院校對學(xué)生的學(xué)習(xí)考評方式仍與普通本科院校相同，以理論考試為主，將考試成績作為評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況的主要標(biāo)準(zhǔn)。這種考評機(jī)制與高職課程教育改革的要求并不相符。

2? ? 項目教學(xué)法的概述

項目教學(xué)法源自美國，盛行于德國，目前在世界各國得到了廣泛的重視。此法是把學(xué)科知識內(nèi)容分解為數(shù)個教學(xué)項目，圍繞著這些項目進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生能夠參與到項目的全過程中的一種教學(xué)方法，在職業(yè)技術(shù)教育中有著很好的優(yōu)勢。項目教學(xué)法是基于構(gòu)建主義，將實際的工作項目作為對象，由教師來分解項目，并進(jìn)行示范。然后學(xué)生以小組為單位完成各自的工程項目，最后根據(jù)共同完成項目的情況對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行評價[3]。該教學(xué)模式的核心追求已不再局限于教師直接將知識技能傳授給學(xué)生，而是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主去探析結(jié)果，并找到答案，向大家展示，作自我評價。學(xué)生根據(jù)已有的知識通過思考與動手實踐，從而鍛煉自己的動手實踐能力與解決問題的能力。將項目教學(xué)法引入儀器分析課程能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也能培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時，有助于讓他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。可見，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，此法有著極大的優(yōu)勢。

3? ? 項目教學(xué)法實施的基本流程

項目教學(xué)法實施的基本流程主要有6步，包括咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評估（見圖1）。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目的設(shè)計具體項目，再把這些項目劃分為一個或數(shù)個教學(xué)小單元，根據(jù)項目教學(xué)的步驟由簡單到復(fù)雜的認(rèn)知規(guī)律實施即可[4]。待項目確定后，教師應(yīng)先自行做一遍項目，便于對這個項目有更全面的理解，明白哪些問題需要解決，關(guān)鍵在哪些地方等。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，就項目任務(wù)進(jìn)行資料收集、問題分析、方案設(shè)計、動手操作等。

4? ? 項目化教學(xué)在儀器分析課程中的應(yīng)用案例

我們以頭發(fā)中鋅含量的測定為例實施項目化教學(xué)。

（1）咨詢—創(chuàng)設(shè)相關(guān)情境，導(dǎo)入項目。播放鋅對人體的作用，當(dāng)鋅不足或過量時產(chǎn)生的危害。引出主題：如何測定頭發(fā)中鋅的含量。讓學(xué)生觀看原子吸收分光光度計教學(xué)紀(jì)錄片，讓學(xué)生對所用儀器有初步認(rèn)識。

（2）計劃—對項目進(jìn)行分解，布置任務(wù)。各組自行查閱文獻(xiàn)資料，了解相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，了解儀器的結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握使用方法。

（3）決策—由各組匯報設(shè)計方案，教師給予指導(dǎo)，各組進(jìn)行交流討論，最終確定最佳的實驗方案。實驗方案中主要涉及采樣、試樣的前處理、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢測試樣等工作。

（4）實施—采用分組合作方式完成項目。各組參照確定的實驗方案進(jìn)行實驗操作，教師從旁指導(dǎo)，回答學(xué)生的提問。

（5）檢查與評價—各組匯報成果，介紹在項目實施過程中所用的知識以及碰到的困難、解決方法等，然后通過小組自評、組間互評等方式對項目完成情況進(jìn)行評價。

5? ? 實施項目教學(xué)法的建議

在儀器分析教學(xué)中引入項目教學(xué)法應(yīng)考慮下列幾點。

5.1? 項目的選取要合理

教師所選擇的項目是服務(wù)于教學(xué)需要的，因此，必須有一定的應(yīng)用價值，并符合高職生的認(rèn)知規(guī)律。這些項目應(yīng)源于現(xiàn)實生活，并通過教學(xué)加工，以更好地滿足教學(xué)需要。這樣才能夯實學(xué)生的理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)他們的職業(yè)技術(shù)能力。

5.2? 以學(xué)生為中心，開展合作學(xué)習(xí)

在開展項目教學(xué)時可采用小組合作學(xué)習(xí)模式，將學(xué)生按照“組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)”的方法分組，讓不同性格、愛好、學(xué)習(xí)能力的學(xué)生組成一組，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)[5]。各組可自行選擇子項目，組員間共同去探索分析問題，利用已有的知識去解決難題，完成任務(wù)。這有助于鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力與語言溝通能力。

5.3? 教師做好充足的教學(xué)準(zhǔn)備，發(fā)揮好組織協(xié)調(diào)作用

教師在項目教學(xué)中扮演著特殊的角色，主要是組織協(xié)調(diào)與引導(dǎo)作用。這要求教師具備良好的專業(yè)能力與豐富的實踐經(jīng)驗，為項目實施中的學(xué)生提供必要的幫助。大量教學(xué)實踐顯示，項目教學(xué)法打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，讓學(xué)生從動手操作中學(xué)習(xí)知識，并由解決項目中的一些實際問題來幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識。這極大激發(fā)了學(xué)生的參與熱情，也能明顯提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)與解決問題的能力。同時，還能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性與主動性，為后續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

5.4? 完善考評機(jī)制，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

針對課時有限，學(xué)生單獨接觸儀器的機(jī)會較少的現(xiàn)象，教師可鼓勵學(xué)生多參與開放性實驗，在課余時間去做自己感興趣的實驗。首先，與實驗教師提前預(yù)約，并做好實驗準(zhǔn)備，設(shè)計好實驗方案。這有助于緩解學(xué)校實驗儀器不足與學(xué)生數(shù)量多的矛盾，并能使學(xué)校儀器設(shè)備資源得到充分利用，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新意識的增強(qiáng)[6]。這樣學(xué)生可在課余時間開展科研活動，確保有足夠的時間去操作實驗，完成項目，從而激發(fā)他們的科研興趣，逐步提高自主探索能力。同時，這為他們今后的畢業(yè)論文設(shè)計以及科研工作奠定好基礎(chǔ)。

儀器分析作為高職院校中的重要專業(yè)課程之一，教學(xué)難度大，傳統(tǒng)教學(xué)模式取得的教學(xué)效果并不理想。為此，基于構(gòu)建主義理論運用項目教學(xué)法，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計，確定合理的項目，讓學(xué)生以小組合作的方式完成項目任務(wù)，從而實現(xiàn)學(xué)以致用、用以促學(xué)、學(xué)用相長的目的。當(dāng)然，這需要教師積極總結(jié)，不斷完善教學(xué)經(jīng)驗，使項目教學(xué)法充分發(fā)揮出自己的價值。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]孟? 磊，鄭先福，寧愛民.興趣教學(xué)法在非化學(xué)專業(yè)儀器分析教學(xué)中的應(yīng)用[J].江蘇教育學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，2（32）：201-203.

[4]蔡向忠，王秀紅，李銀生.改革儀器分析實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實驗室研究與探索，2014，33（11）：169-170.

[5]王 川，劉 崗.項目教學(xué)法在儀器分析課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].湖南城市學(xué)院學(xué)報，2016，25（3）：327-328.

[6]李繼萍，莫國莉，許哲峰.“儀器分析”項目化教學(xué)改革實踐與思考.內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2015，11（14）：128-130.