基于產教融合的儀器分析實驗教學方法改革的研究

張軍麗 馬金金 時文中

摘? 要：在高等教育產教融合背景下，應用型高校的儀器分析實驗如何對傳統的教學方法進行改革將直接影響到人才的培養質量。采用了項目化教學法、研究性教學法、案例教學法、同伴教學法、信息化教學法的實踐教學方法，全面改革教學方法，這些改革舉措培養了學生的積極主動分析思考和實踐創新能力，推行學生自主實驗教學。為地方高水平應用型大學實踐育人和拔尖人才培養探索了新的方法。

關鍵詞：儀器分析及實驗;教學方法改革;產教融合

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）06-0140-04

Abstract： In the context of the integration of production and education in higher education， how to reform the traditional teaching methods by instrumental analysis experiments in applied universities will directly affect the quality of talent cultivation. We adopt project-based teaching methods， research-based teaching methods， case teaching methods， peer teaching methods， and information-based teaching methods， and comprehensively reform the teaching methods. These reform measures have cultivated students' proactive analysis and practical innovation skills Promote students' independent experimental teaching. The study has explored new methods for practical education and top-notch talent cultivation of local high-level applied universities.

Keywords： instrumental analysis and experiment; reform teaching methods; integration of production and teaching

《儀器分析實驗》課程在大學各相關專業學生培養

方案中都占有重要的一席之地。在探討教學方法改革過程中，學與教的關系要適當調整，樹立“教為主導、學為主體”的觀念，教會學生如何學習，學生才能更好地掌握專業基礎知識，主動性和創造性才能更好的發揮[1-2]。實驗教學是高等學校教育教學的重要組成部分，和理論教學一起形成教學的軀體。在高等教育深化產教融合基礎上，《儀器分析實驗》是將學習到的理論和方法進行熟練的操作，是一門實踐性非常強的課程，幫助學生掌握理論知識，培養提高學生的操作技能及動手能力，為將來從事化學相關工作打下堅實的根基[3]。

在傳統的《儀器分析實驗》教學過程中，通常以教師講授學生傾聽及機械照貓畫虎的操作，學生嚴重地被實踐，問題較嚴重。而課程實驗內容只要按照實驗課本上的方法、步驟即可進行操作，無創新性和積極動腦的培養可言。同學沒有進行課前預習，做實驗時也不知道為什么要這樣做，知其然而不知所以然，僅是一個操作員，無法提起學習興趣，敷衍了事，在實驗過程中無法獲得多大收獲。課后抄襲實驗報告的現象也較普遍。目前已有很多研究人員對《儀器分析實驗》教學模式及教學方法進行了許多嘗試，但在這些改革中，往往偏重于探索學生如何“學”，對“怎么教”的形式與內容討論不多。教學系統中兩個不同的層次分別是教與學。教就是教學生如何學，要分析學生的學習方法，引導學生的如何學;學是在教之下的學，讓學生知道“如何學”。作為一名合格的教師除了能有效的教，還應教會學生如何學。養成一個優良的教學方法及學習方法并應用在課堂及實驗（線上或線下）教學過程中，往往會有事半功倍的效果;如果沒有有效恰當的學習方法，即便是真理，學生能力的培養和發展也可能無法實現。

為了提高學生學習效果，應根據實際的教學內容，在實驗教學中教師結合學生特點，因材實施教學活動，組織不同形式的探索研究，通過多種教學方式結合進行，使教學具有時效性。我們經過嘗試教學方法改革，采用項目化教學法、案例教學法、同伴教學法、信息化教學法、崗位需求教學法等，采取多種方法穿插組合及應用。

一、項目化教學法

教師和學生通過配合實施一個實際企業或生活中的項目而進行的教學活動叫做項目化教學。項目可以是生產一件產品，也可以是提供一項服務，也可以進行一個成分的檢測等。讓學生獨立完成一個項目任務，從查閱文獻信息、方案策劃、方案實施，到完結任務后的結果評價，全部由學生自己通盤控制。通過一連串的項目實施，參與的所有學生都能夠嫻熟地達到項目每一環節的要求，把握整個流程的重、難點。在教與學的進程中，任課教師承擔指導咨詢、答疑解惑的責任。以依靠每一個工作任務完成的項目教學強調教學內容的組織形式，以學生為主體的教學活動的開展形式，展示學習成果中多種多樣的解決任務的方法。對于項目化教學過程變成人人參與學習的創造性實踐活動，學生關切的重點不再是最終結果，而是完成項目過程的心得體驗。選擇與企業結合或者解決社會難點熱點的項目是采用項目化教學方法的主要因素，有內容、活動、情境和結果四大教學要素，必須具有可行性且符合教學要求。

課程分為五大模塊其中每個模塊按項目化教學完成。由于缺乏必要知識學生難以完成任務時教師要進行適當示范指導。根據進展情況學生提出問題并分析問題;例如，具備哪些前提知識，做什么前期工作，才能完成測定銀杏制劑中黃酮的含量這一任務（這是“做什么”）？因此，“怎樣做”的問題得以解決。在項目教學中，不同階段有不同的教學任務，每個階段教師所承擔的角色也各不相同。雙向的師生互動非常重要，我們認為教師和學生斗志昂揚地參與在整個教學過程中是必要的。它要求在教學過程中教師和學生要重新定位自己的角色，主要知識的傳授者不再是教師，而變為項目化教學的組織者、引導者、咨詢者和評價者;學生不再成為知識被動接收者，而主動成為知識構建者。

二、案例教學法

美國哈佛商學院首先進行案例法教學，學生是中心、理論結合實踐、互動式教學。徹底改變了傳統教學里教師講授學生聽講的填鴨式教法，具體化抽象的原理、概念等，合理科學地進行案例討論、組織互動式教學課堂，使學生們的學習積極性充分調動起來，學生的自信心、創造性和應用綜合能力都得到有效的培養[4]。如圖1所示。

（一）準備案例

通過長期的教學實踐與研究發現，選擇的教學案例首先要有典型性，再次要貼近企業實際日常生產情景。所以教師要頻繁地親自到企業一線搜集并整理案例，如商店在市場購買了10噸的腌蘿卜條，使用后如口唇、舌尖、指尖青紫，懷疑該產品亞硝酸鹽含量超標。怎樣對樣品進行分析鑒定，引起中毒的物質是什么？如何驗證分析？在案例法教學實施過程中，主角是學生，配角是教師，教師將找的案例發給學生并通知他們課前預習，要求學生到圖書館或上網查找大量的相關文獻資料，做好發言準備及想法見解。

（二）詮釋探究案例

這一環節是案例教學法的中心，教師應設法調動學員的主動性，緊密圍繞所學案例組織學員展開圓桌討論，全班一起討論或分成幾個小組展開討論。從而大大提高教學效果。在上述案例中首先查亞硝酸鹽性質。測定水溶性、pH值等物理性質，最后做定量實驗。

（三）總結案例

在探究討論案例并得出結論之后，教師概括歸納并進行總結、評價得出結論，評價必需恰如其分，不偏頗。如判斷樣品亞硝酸鹽含量超標，顧客起訴商家。針對出現的問題教師要重點強調并講解，加深學員掌握知識點。重點講解討論不夠深入、不夠確切的地方及應吸取并改正的教訓及經驗。

案例教學以其與實際聯系緊密、操作性強的特點被應用于儀器分析及實驗課程教學中，成為理論-實踐之間聯系的紐帶。近年來，經過許多研究者的探索和實踐，教學效果取得了很大的提高。案例教學法成為實驗教學的有效方法也將是一種發展趨勢。

三、同伴教學法

1991年，同伴教學法由埃里克·馬祖爾（Eric Mazur）教授創建，是一個講授自然科學課程的簡便、直接而有效可行的方法。讓學生參與教學過程是同伴教學法的靈魂，能使學生們更容易接受并應用知識。同伴教學法一經試用便取得較大地成效。在課堂上，不計其數的各種學科領域的教師選用了同伴教學法。結果表明，同更加傳統的講授式教學方法相比較，這種基于問題的教學方法優勢更加明顯，效果更好?，F今信息網絡環境下，大學生課堂教學中最大的問題就是如何始終吸引住學生的注意力，始終保持學生對教學活動的參與度。同伴教學法專門設計適當的測試題，用來揭示學生的認識誤區和錯誤理解，誘導啟發學生深入自主地探究問題，并依托計算機指引學生參與整個教學過程[5]。一種學生自主學習、合作學習、生生及生師互動的創新教學方法?？蛇M一步提高教師在課堂教學過程吸引學生的教學能力，積極探索學生對教學活動的參與度。

在不同的階段，需要教師向學員拋出一些精心設計的概念性問題如神奇的熒光、磷光是怎樣產生的？針對這些問題，學生得出自己對這些問題的看法和見解，經過分小組討論達成共同意見和結論。分組討論往往能夠讓學員解釋概念并深入理解并掌握，而且能幫助沒有得到正確答案的小組同伴理清思路，得出正確結論。最后的課堂上，教師安排全體學員進行最終討論，適當的對知識問題之間的關系進行解釋補充或延伸拓展。同伴教學法的優勢如圖2所示，這一新的教學方法可以幫助教師在課程中更好地教學。

同伴教學法的主要功能是：1. 加深學生對概念的理解，提升對學科問題的解決能力。2. 提高對知識的長時間記憶能力。3. 提升學生對課堂滿意度，從而對學習這個知識的畫面留下更加深刻的記憶片段。4. 提高學生的參與度。作為同伴教學的先驅，哈佛大學教授Eric Mazur提出，相比與向教師請教，學生好像更喜歡向同伴獲得指點。因此，當教師采用同伴法教學時，學生能夠更高程度的參與課程。

四、信息化教學方法

信息化教學對于高等學校教育來說是千載難逢的好機會。雖然，有過無數人類歷史上革命性的技術，但能直接服務教育事業的卻是屈指可數。而自印刷術發明以來，現代化電子信息技術則是對教育領域最具有革命性影響的技術。因此，全球學校都非常重視信息化教學在高校及中小學校應用的研究及實踐。目前我們處于網絡化的新時代，學校多媒體教學環境中，利用網絡等多種信息化教學已成為主要教學方法。1. 可以通過《儀器分析及實驗》課程教學方法改革，大范圍拓展《儀器分析實驗課程》的教學內容，解決理論和實驗課程之間聯系不緊密的問題。解決教學方式陳舊問題的同時，調動學生學習的積極性，解決學生實踐被動，主動探索精神缺乏的問題。2. 利用微信、QQ等調動學生主動學習的興趣。在實驗教學中，教師要指導學生實驗，盡量避開對儀器的錯誤操作。我們建立了課前預習指導和檢查平臺“云舟超星學習通”。我們制作實驗儀器操作視頻，發到班級的微信、QQ群里，讓學生進入課程網站，可以結合實驗書，利用空閑時間（吃飯之余時，坐公交車時，乘地鐵時）收看，對實驗儀器的外形、結構有感性認識，弄清實驗儀器的操作步驟和注意事項，極大地刺激了學生積極性。3. 加強微課程的建設和使用?！秲x器分析實驗》課涉及到多種大型儀器設備，關于儀器使用基本流程、操作注意事項等，雖然教師在課程中講授過，但仍有少數學生無法掌握要領。由于學生上課是只操作分析儀器一次且時間有限，尤其對只有一臺的大型儀器，很快就會遺忘具體的操作步驟。上網查找有關內容，資料也很少，網上視頻可能不清楚、不詳細或儀器型號和我校不同，學生不能很快學會如何使用儀器，錄音并制作優質微課，能彌補學生在課中學習的遺漏和不足。有了微課視頻，詳細講解各種大型分析儀器的具體操作步驟，簡要的操作規程，學生可以通過把app下載到手機上，隨時、隨地、隨身觀看，省時、省力、省事。能充分體現學生的認知主體作用，能夠使學習積極性得到更多的關注與激發。

五、結束語

《儀器分析實驗》教學涉及的內容廣泛，包含五個儀器分析模塊，我們結合實際情況，在實驗教學實踐中形成了打好基礎、提高質量、力求創新、促進拔尖的實驗教學理念，采用了項目化教學法、研究性教學法、案例教學法、同伴教學法、信息化教學法的實驗教學，全面改革教學方法，這些改革舉措培養積極主動的分析思考和實踐創新能力，順應了新時代高等教育的發展趨勢，有效地提高學生的社會適應性，學生不再被動學習，墨守成規，成為對全面發展的應用型人才。

參考文獻：

[1]張寬朝，金青，余梅，等.基于能力提升的生物化學實驗教學方法改革實踐[J].天津中德應用技術大學學報，2019，38（4）：

98-102.

[2]莫國莉，李繼萍，許哲峰.工業分析與檢驗專業儀器分析課程項目化教學改革的實踐[J].內蒙古教育，2019，38（9）：48-49.

[3]張軍麗，時文中，徐啟杰.產教融合背景下儀器分析及實驗課程教學改革與實踐[J].高教學刊，2019，14（7）：110-112.

[4]鄧真麗，陳靈，張靜，等.加強儀器分析實驗案例教學促進實用型人才培養[J].湖北師范學院學報（自然科學版），2019，31（1）：109-111.

[5]徐勛衛，賀兵香.同伴教學法在大學物理應用中遭遇的困難與應對措施[J].教育觀察，2020，9（2）：41-43.