應用型人才培養背景下儀器分析實驗教材編寫的思考

李中燕，袁 霖，袁先友，張 敏

(湖南科技學院 化學與生物工程學院，湖南 永州 425199)

儀器分析因其簡便、快速、靈敏、準確、易實現自動化等優點，而應用范圍日益廣泛，已經成為現代實驗化學的重要支柱。儀器分析實驗課程作為培養應用型、技術創新型人才的重要實踐課程，是化學類、化工類、生物類、材料類、食品類、工程類、制藥類、環境類等專業的必修基礎課程之一，是一門具有前沿性、發展性、實踐性、理論性、基礎性、適應性、實用性、通用性、交融性、應用性非常強的基礎實驗教學課程,是實驗化學和儀器分析課程的重要內容，是一門與儀器分析理論課相對應并且具有相對獨立性和完整性的課程。儀器分析實驗教材建設是搞好儀器分析實驗教學的關鍵一環。我們從下面幾個方面總結儀器分析實驗教材的編寫思路，為高校應用型人才培養實踐教學類教材建設及發展提供參考。

1 儀器分析實驗教材編寫的現狀分析

現行的高校儀器分析實驗課程教學中存在諸多問題，主要是儀器設備需要投入比較大，教學儀器設備的更新問題需要大量資金和較多場地，硬件條件的改善難免受到經費的限制；同時儀器分析實驗課程教師隊伍的建設問題，需要大量的具有較高理論水平和嫻熟的實驗技術水平的專職、兼職的雙師雙能型實驗教師，如果僅是限于幾個實驗教師只可以掌握多種儀器設備的操作使用、維護保養等一般性工作，但難以對每一臺儀器都可以熟練地開出創新的實驗項目，加上最好的最新的儀器主要是用來搞科研的，本科生想在儀器分析實驗課上學會最先進的儀器操作技能比較困難；當然現在信息技術比較發達、虛擬仿真實驗也能彌補一些不足，但終究不能代替實驗操作！有鑒于此，儀器分析實驗教學大部分學校都使用自編講義，根據學校的儀器和條件開出相應的實驗內容；限于儀器設備等硬件原因，儀器分析實驗教材編寫一般多為校本教材，很難實現多校聯編實驗教材，共享優質教學資源，即使有統編的教材，也只能在學校硬件條件的限制下開出一定的實驗項目，難以達到全面學習掌握儀器分析實驗操作的目的。所以我們的儀器分析實驗教材醞釀了幾年都沒有出版，總希望學校條件好一點、儀器類型多一點，讓教材的內容包括得更全面一些，適用一些，所選內容更新更多一些則更好。

2 應用型人才培養背景下儀器分析實驗教材編寫的思路

應用型人才培養背景下儀器分析實驗課教學目標是使學生掌握常用分析儀器的基本原理、基本操作及應用等，掌握儀器分析中處理數據的基本方法，了解儀器分析領域的最新發展動向及其趨勢，鞏固課堂所學理論知識，培養學生發現問題、解決問題的能力，為社會輸送應用型人才[1-3]。

《儀器分析實驗》是一門實踐性、實用性很強的課程。我們圍繞儀器分析實驗課的教學目標，擬定了儀器分析實驗教材編寫的思路，規定實驗項目設置包括基本操作實驗、驗證性的基礎性實驗、綜合性的設計實驗和探索性的創新實驗幾個層次，為方便師生的自學使用，滿足對學生創新能力培養的需求，每個實驗項目后設置了思考與討論題目，給出了思考與討論的參考答案，并提供了較多的參考文獻指引以幫助學生拓展思維。教材編寫過程中編者在湖南科技學院化學與生物工程學院使用多年的儀器分析實驗講義的基礎上、廣泛查閱相關文獻資料、吸取國內外兄弟院校的教學經驗、參考已經出版的儀器分析實驗教材，結合現有的實驗室條件，精選教師的科研成果和學生的創新實驗內容編寫而成。編寫思路按照概述部分：包括基本原理，儀器結構簡介，儀器用途等，實驗部分包括儀器操作方法，儀器條件、儀器使用注意事項，安全注意事項，操作規程、思考與討論及思考與討論的參考答案，參考文獻。盡量按照驗證性實驗，綜合性實驗、設計性實驗、創新性實驗的層次設計所選實驗項目。為便于應用主要內容按儀器分類進行編著，包括紫外分光光度分析法、熒光分光光度分析法、紅外光譜法、原子吸收分光光度法，氣相色譜法、高效液相色譜法、自動電位滴定分析、熱重分析法、快速制備色譜法、超臨界萃取技術、元素分析儀、X-ray單晶衍射法測單晶結構、核磁共振波譜法、氣相色譜—質譜聯用分析、液相色譜-質譜聯用技術、電感耦合等離子體質譜等內容。

3 應用型人才培養背景下儀器分析實驗教材編寫要注意的幾個問題

應用型人才培養背景下儀器分析實驗教材編寫要注意以下幾個問題。一是實用性，學會儀器操作、會用儀器檢測樣品才是應用型人才培養的目的。因此選擇生產、生活中的內容做為實驗項目會更好。例如選用了部分食品、藥品的檢測內容以增加儀器分析實驗的實用性。二是應用性，要突出實驗操作部分，避開難理解的純理論的討論，多提供實驗操作需要設置的實驗條件、實驗數據的處理方法、實驗操作規程等等內容，幫助學生學會儀器操作方法，達到培養應用型人才的目標。三是易學性，教學內容盡可能由淺入深，儀器操作方法盡可能易學易于理解，所涉及的儀器盡量的用常見的儀器，具有可操作性，為了方便同學自學，在設置思考問答題的同時，提供參考答案與解題思路。四是要持續的更新，吸收新的分析方法與知識點，與時俱進的利用新方法更新教材，做到常用常新，常教常新。

4 對今后儀器分析實驗教材建設的一些思考與展望

圍繞應用型人才培養、雙一流建設、服務地方經濟等思路進行儀器分析實驗教學深化改革的背景下，儀器分析實驗教材的編寫也面臨著一些難以解決的問題。例如：對儀器分析實驗課來說，將信息技術與教材建設深度融合，采用虛擬仿真實驗幫助學生理解和掌握一些操作過程有很好的幫助，但是教師由于各方面的原因一個人難以完成制作過程，聘請專職人員經費又有限，難以用直觀的視、音、圖、文等形式實現教材內容的數字化，多角度、多維度地呈現教材內容，方便學生理解和掌握知識。在教材的編寫過程中也只能使用傳統的紙質教材了。同時限于經費問題，儀器分析實驗教材編寫一般多為校本教材，很難實現多校聯編實驗教材，共享優質教學資源，即使有統編的規劃教材，沒有相應的儀器設備也難以達到提高教學質量的目的。什么時候教育部能將儀器分析實驗課的基本內容納入基礎化學實驗教學的必做內容，規定高等院校化學等相關專業必須配備哪些規定的儀器用于儀器分析實驗課，統編教材才有實際意義。限于經費問題，加上科學技術的飛速發展，儀器分析實驗教材編寫很難反映最新的儀器分析實驗內容，因為現在很多儀器更新換代的速度太快了，做為普通的本科院校的教師，與時俱進的進行儀器分析實驗教學只能是紙上談兵，很多儀器都還沒有見著又有可能被淘汰了。

5 結語

在培養應用型人才的過程當中，教材建設占據關鍵的位置，如何提升教材質量與地方本科院校培養應用型人才之間有很大的關系。所以編寫的儀器分析實驗教材如果能夠經常的進行教學內容更新才能趕上時代發展的步伐。如何將信息技術與教材建設深度融合[4-6]是我們今后編寫實踐類教材的努力方向。