“現(xiàn)代分析測試技術(shù)”課程教學(xué)案例庫研究與建設(shè)

陶芙蓉 王世杰 崔月芝 田燕 張永春

[摘 要] 通過分析和優(yōu)化化學(xué)工程類專業(yè)學(xué)位“現(xiàn)代分析測試技術(shù)”課程案例庫建設(shè)的必要性及內(nèi)容，豐富了現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容及方法，突破了傳統(tǒng)理論教學(xué)的缺陷，創(chuàng)造出新的教學(xué)模式，提高專業(yè)學(xué)位研究生的實(shí)踐能力及分析問題、解決問題的能力。

[關(guān)鍵詞] 現(xiàn)代分析測試技術(shù);案例庫;化學(xué)工程;專業(yè)學(xué)位

[基金項(xiàng)目] 2019年度齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）校級教研重點(diǎn)項(xiàng)目“科教融合背景下地方高校制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)? ? ? 踐”（2019zd11）;2019年度山東省專業(yè)學(xué)位研究生《現(xiàn)代分析測試技術(shù)》教學(xué)案例庫建設(shè)項(xiàng)目（SDYAL19116）;齊魯工業(yè)大學(xué)? ? ? （山東省科學(xué)院）研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目“‘雙一流背景下山東省專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革研究——以化學(xué)工程為例”;? ? ? 2018年度山東省高等教育本科教改項(xiàng)目“基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的混合式教學(xué)模式的研究與實(shí)踐——以藥物分析為例”（M2018X074）

[作者簡介] 陶芙蓉（1984—），女，山東泰安人，博士研究生，畢業(yè)于中科院蘭州化學(xué)物理研究所，齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）化學(xué)與制? ? ? 藥工程學(xué)院副教授，主要從事木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)的降解、改性與應(yīng)用研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）34-0300-02 ? ?[收稿日期] 2020-03-06

案例教學(xué)法是一種互動(dòng)式、開放式的教學(xué)方法，自1870年哈佛法學(xué)院率先使用案例教學(xué)以來，案例教學(xué)已經(jīng)經(jīng)歷了近150年的歷史。1921年，哈佛商學(xué)院正式推行案例教學(xué)，并成立商業(yè)研究處，進(jìn)行案例的開發(fā)和研究工作，經(jīng)過改善推廣，案例教學(xué)從哈佛大學(xué)走向世界，并在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生了廣泛影響。在國內(nèi)，案例教學(xué)已經(jīng)被越來越多的高校所接受，并列入很多高校教學(xué)改革計(jì)劃，尤其是在一些法學(xué)、工商管理類高校已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用[1]。但是，專業(yè)學(xué)位案例庫建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于案例教學(xué)改革發(fā)展的迫切需求，工程碩士案例教學(xué)資源庫建設(shè)應(yīng)作為一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程對待，這是案例資源庫建設(shè)需要遵循的基本原則。

近年來，隨著我國研究生教育培養(yǎng)模式逐漸從以學(xué)術(shù)型為主向?qū)W術(shù)型與應(yīng)用型并重轉(zhuǎn)變，全日制工程碩士研究生招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，而工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)工作的核心。化學(xué)工程領(lǐng)域作為化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域的拓展專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)對接高層次專門人才的需求，經(jīng)國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)批準(zhǔn)，齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）從2012年開始招收化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位研究生，期間不斷對其培養(yǎng)模式進(jìn)行積極的嘗試和探索，而化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位教學(xué)資源案例庫建設(shè)是一項(xiàng)重要的改革舉措。《現(xiàn)代分析測試技術(shù)》是化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位研究生的必修課，課程案例庫豐富，選擇余地大，因此，建立其教學(xué)案例庫，以服務(wù)于化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位研究生教學(xué)為首要原則，以校企合作開發(fā)為重要途徑，正確處理理論與實(shí)踐的關(guān)系，堅(jiān)持系統(tǒng)化原則，強(qiáng)化配套體系建設(shè)，在提高教學(xué)質(zhì)量方面將發(fā)揮良好的推動(dòng)作用。

一、案例庫建設(shè)的可行性及意義

“現(xiàn)代分析測試技術(shù)”是化學(xué)、化學(xué)工程、材料工程、食品及生物工程等相關(guān)專業(yè)碩士研究生學(xué)生必選課程，該課程采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，通過測量物質(zhì)的某些物理或化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)及其變化來獲取物質(zhì)的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)等信息的一門科學(xué)。該課程的重要特點(diǎn)是利用所學(xué)儀器及其原理應(yīng)用到科學(xué)研究、工廠實(shí)踐等實(shí)踐環(huán)節(jié)。僅僅根據(jù)教材設(shè)計(jì)的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，因此如何設(shè)計(jì)出增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)知與了解、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能的教學(xué)內(nèi)容，對提高該課程的學(xué)習(xí)效果具有重要的意義。利用案例教學(xué)，把實(shí)際工作中的真實(shí)情景加以典型化處理，形成供學(xué)生思考分析的案例，通過獨(dú)立研究和相互討論的方式，來提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力[2]。通過《現(xiàn)代分析測試技術(shù)》課程教學(xué)案例庫的建設(shè)，帶動(dòng)教學(xué)方法的全面改革，提高教育教學(xué)質(zhì)量，保證專業(yè)學(xué)位研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，使專業(yè)學(xué)位研究生掌握化學(xué)工程領(lǐng)域的前沿知識、研究方法。撰寫優(yōu)秀的教學(xué)案例是開展案例庫教學(xué)的基本前提和必要準(zhǔn)備，通過建設(shè)教學(xué)案例庫，一方面可以為案例的開發(fā)與編制建立規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)體系，提高其質(zhì)量水平;另一方面，可以為案例資源的共享奠定基礎(chǔ)，構(gòu)建開放的共用平臺，提高其使用效率。

二、案例庫建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作

針對案例教學(xué)法，在化學(xué)工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位研究生教學(xué)過程中，自2016年開始，“學(xué)科前沿講座”課程已經(jīng)進(jìn)行了初步的嘗試，教學(xué)案例內(nèi)容涵蓋煤和石油等化工催化、生物改性高分子、功能高分子、化工新材料、新能源化工、儲能材料等多個(gè)化工熱點(diǎn)領(lǐng)域，取得良好的教學(xué)效果[3]。針對“現(xiàn)代分析測試技術(shù)”課程教學(xué)案例庫的建設(shè)，根據(jù)儀器分析實(shí)踐性能強(qiáng)的特點(diǎn)，前期工作的教學(xué)過程中利用教師的科研成果或企業(yè)的實(shí)踐成果有目的的設(shè)計(jì)了一些教學(xué)案例，強(qiáng)調(diào)課程的實(shí)用性，為培養(yǎng)創(chuàng)新型、實(shí)踐型人才奠定基礎(chǔ)。例如，紅外光譜的授課過程中，我們準(zhǔn)備了貼近生活實(shí)踐的教學(xué)案例，可用作中空玻璃密封和機(jī)場跑道等建筑密封方面的聚硫橡膠的研究。學(xué)生可以充分發(fā)揮自己的才智，結(jié)合工作實(shí)際，找出自己認(rèn)為合適的答案。正是因?yàn)榘咐虒W(xué)法的這一特點(diǎn)，能夠促使學(xué)生增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心，不斷提高分析問題和解決問題的能力[4]。

三、案例庫的建設(shè)內(nèi)容

化學(xué)工程“現(xiàn)代分析測試技術(shù)”課程教學(xué)案例庫的建設(shè)，將立足于化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)目標(biāo)、特點(diǎn)以及國際先進(jìn)的現(xiàn)代分析測試技術(shù)，擬建設(shè)以下教學(xué)案例：氣相色譜案例庫;高效液相色譜案例庫;原子吸收光譜案例庫;原子發(fā)射光譜案例庫;紫外吸收光譜案例庫;紅外吸收光譜案例庫;激光拉曼光譜案例庫;分子發(fā)光分析案例庫;核磁共振波譜案例庫;質(zhì)譜分析案例庫。教學(xué)過程中加強(qiáng)案例庫內(nèi)容的可行性分析、學(xué)習(xí)案例庫的結(jié)構(gòu)分析以及案例的篩選工作，促使學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)的知識，通過深入細(xì)致地分析，解決實(shí)際工作中的問題，做到“做中學(xué)，學(xué)中做，教學(xué)做一體化”。

四、課程案例舉例與實(shí)踐

以氣相色譜為例，氣相色譜法常應(yīng)用于食品中農(nóng)藥殘留量測定、中成藥有效成分分析、環(huán)境樣品中的污染物分析、藥品質(zhì)量檢驗(yàn)、天然產(chǎn)物成分分析等領(lǐng)域。食品中各種添加劑如果超過允許的數(shù)量會(huì)對人體構(gòu)成危害，對它們的檢測分析成為日常性的分析項(xiàng)目，氣相色譜法是分析食品中有害物質(zhì)的簡單方便的手段，食品中重要的營養(yǎng)組分如氨基酸、脂肪酸、糖類都可以用氣相色譜法進(jìn)行分析。高效液相色譜法被廣泛應(yīng)用到生物化學(xué)、食品分析、醫(yī)藥研究、環(huán)境分析、無機(jī)分析等各種領(lǐng)域，涉及合成藥物、生物化工產(chǎn)品及環(huán)境污染物的分離與分析等。比如針對某品牌牛奶中食品添加劑的含量測定，通過課堂分組討論，每四位學(xué)生為一組，每組學(xué)生拿到案例后課下進(jìn)行討論并分工合作，有人搜集資料，有人課上發(fā)言，有人回答其他小組的問題。通過小組匯報(bào)及相互交流，可以迅速掌握問題關(guān)鍵，給出有效測定方案。相比于傳統(tǒng)“灌輸式”課堂教學(xué)，案例教學(xué)氣氛活躍、學(xué)生主動(dòng)性強(qiáng);學(xué)生普遍認(rèn)為解決實(shí)際問題的能力得到鍛煉，教學(xué)效果良好。

五、結(jié)語

本文結(jié)合化學(xué)工程專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)實(shí)際需求，以專業(yè)學(xué)位課“現(xiàn)代分析測試技術(shù)”為基礎(chǔ)，進(jìn)行課程案例庫體系建設(shè)。該課程教學(xué)案例庫的建設(shè)將對化學(xué)工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位研究生了解掌握現(xiàn)代大型儀器的基本原理、基本概念、基本計(jì)算、基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及如何利用這些方法和技術(shù)解決定性、定量等分析任務(wù)提供有利條件，為今后更好地開展科學(xué)研究和指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李奎，王堯，張冠英.案例教學(xué)在電氣工程專業(yè)學(xué)位研究生課程中的建設(shè)與實(shí)踐[J].教育現(xiàn)代化，2019（20）：33-34.

[2]孫祥德，王倩倩，劉宇飛.藥物分析CBL教學(xué)案例庫建設(shè)[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2019（21）：205-208.

[3]周國偉，陶芙蓉，魯南，黃惠.化學(xué)工程前沿專題課程研究與建設(shè)[J].新教育時(shí)代，2018（8）：180.

[4]蘆碧波，雒芬，侯守明，鄭艷梅.專業(yè)學(xué)位研究生多媒體技術(shù)課程案例庫建設(shè)[J].計(jì)算機(jī)教育，2015（23）：11-13.