產教融合背景下儀器分析實驗課程的教學改革與實踐

胡小明 彭勤龍 潘自紅

摘 要：本研究在產教融合的教育改革背景下，分析了目前儀器分析實驗課程的教學現狀，并針對該課程的教學模式、課程體系及考核方式進行了改革探索。實踐證明，改革充分調動了學生的學習主動性和積極性，培養了學生的探究精神和創新思維，提高了學生的實踐應用能力和綜合素質。

關鍵詞：產教融合；校企合作；儀器分析實驗；教學改革

產教融合、協同育人是黨的十八大以后，我國為加快高等教育改革、提升人才培養質量提出的重要理念。這一理念以培養學生掌握基礎理論知識和專業實踐技能為目標，注重加強對學生實踐能力的培養，使學生成為適應企業發展的工程技術應用人員或具有較高管理水平的工程師等技術技能型人才。

儀器分析實驗課程涉及材料、化學化工、生物科學、環境科學、醫藥衛生等相關學科，是一門應用型基礎課程，旨在培養學生對各種大型儀器設備的實際操作和維修、維護能力，在提高學生的科研綜合素質、增強學生的創新思維等方面發揮著不可替代的作用。對儀器分析實驗課程教學進行改革，應堅持以學生為中心，充分調動學生的積極性和主動性，使學生在有限的時間內掌握實操技能，充分發揮儀器分析實驗教學在產教融合、人才培養中的優勢作用，強化學生的操作技能和分析、解決問題的能力，培養學生的綜合素質。

一、儀器分析實驗課程教學現狀

（一）課程內容陳舊

長期以來，儀器分析實驗課程教學內容陳舊，長期局限于少數傳統的經典實驗，驗證性、演示性實驗多，設計性、探討性實驗少，偏重理論知識的講授，缺乏對學生實踐技能的鍛煉。實驗教學計劃和教學內容與生產實際應用脫節，導致學生對實驗缺乏真實感知，不利于提升學生的實踐能力和探索能力，不利于知識傳承和學科發展，也不符合新時代高等教育的要求。

（二）教學模式單一

在傳統的儀器分析實驗課程教學中，教師主要講述實驗原理和實驗步驟，學生對于儀器組成結構及工作原理缺乏直觀的認識和理解，不能將所學知識與實際生產相結合，不能獨立自主地分析、解決問題，也難以激發學習興趣，缺乏自主或合作探索、設計實驗的能力。

（三）教師缺乏實踐能力

目前，大部分高校儀器分析實驗課程所用設備均為大型精密儀器，價格昂貴，數量少，維護費用高。對這些儀器，指導教師只能進行基本的樣品分析操作，缺乏維護、保養技能；學生對儀器的構造也缺乏直觀的認知，難以真正掌握儀器操作方法，獨立操作的可能性小，且始終處于被動學習的狀態，缺乏學習興趣，難以達到預期的學習效果。

（四）課程考核方式單一

傳統的儀器分析實驗課程考核多采用平時成績、實驗報告與期末測試成績相結合的方式進行。學生多采用分組形式進行實驗，多人形成一組實驗數據。實驗報告注重卷面的整潔性和實驗結果的準確度，忽視了對實驗操作技能、數據處理、分析工具的運用、結果分析等方面的總結，不能真實反映學生對實驗的掌握程度。這種考核模式下，學生不注重觀察實驗過程，對實驗現象缺乏深入思考，不利于分析能力和創新思維的培養。

二、產教融合背景下儀器分析實驗課程的教學改革與實踐

（一）建立產教融合的開放式教學模式

高校應當轉變傳統觀念，打破學校教學空間的封閉性，主動走出去與企業對接，開展全方位合作，加強理論教學與企業生產實際的銜接。這樣不僅可以促進學生創業就業，進而培養出符合社會需求的應用型技術型創新人才，同時還可以彌補教師實踐能力的不足。以課題組所在的平頂山學院為例，學校緊密結合當地經濟社會發展需要，堅持服務于“中國尼龍城”建設，與平頂山市人民政府、中國平煤神馬集團三方共建“平煤神馬學院”，與河南亞坤實業集團共建“亞坤學院”等，穩定推進產教融合。在這種合作模式下，企業參與人才培養方案的論證、修訂工作，合作單位直接參與產業學院的建設，多方共建校企聯合雙師型課程教學團隊，共建實驗、實踐教學平臺，實現資源共享、平臺共建、人才共育。傳統的儀器分析實驗指導教師側重于分析儀器的使用，缺乏相關的儀器維護經驗；企業的分析測試人員擁有豐富的實踐經驗，被外聘為學校的校外實踐教學指導教師后，配合組建儀器分析實驗課程教學團隊，為學生講解儀器設備的保養與維修工作，彌補了高校教師實踐經驗的不足。此外，在實驗設備方面，企業擁有完善的技術開發中心，能夠與學校的分析測試中心形成硬件優勢互補，大大提升了實驗教學能力。

實驗教學內容是實驗教學的核心。將儀器分析實驗教學活動與企業生產實際相結合，對教學內容進行改革和優化，可以讓教學更貼近實際生產生活。在實際操作中，人才培養方案的制定、儀器分析實驗教學大綱的編制以及實驗教學內容的撰寫，都需要企業的參與。企業可以發揮資源優勢，將經典的檢測項目有機融入學校的實驗教材中，與學校一起編寫適用于產教融合的實用教材。

課題組所在的平頂山學院與河南神馬尼龍化工有限責任公司合作，開設“原子吸收光譜法測定水樣中金屬鉛、鋁、鎳的含量”實驗課。學生經過水樣的提取、儲備液及工作溶液的配置以及測定實驗操作，初步具備了獨自操作原子吸收光譜儀測定水樣中重金屬離子含量的能力，學以致用，極大地激發了學習興趣。實驗過程中，學生不僅了解了儀器運行原理，掌握了儀器操作方法，還充分理解了“學有所獲、學有所長、學有所用”的道理。

這種“教、學、做”一體化實驗教學模式，從理論知識和實踐技能兩方面培養了學生的能力，可以讓學生快速掌握各種分析測試儀器的操作方法，進而利用所學知識解決企業的實際生產問題，服務地方產業發展。

（二）創建線上線下相結合的混合式教學模式

實驗指導教師與企業分析測試專家組建儀器分析課程教學團隊，建設豐富的網絡教學資源庫。實驗指導教師提前發布實驗題目，收集儀器的理論講解視頻和企業專家制作的儀器維修、維護視頻，一起推送給學生，要求學生提前學習并回答預留的網絡試題，教師再在線予以答復。學生利用網絡課程資源提前學習實驗相關內容，帶著問題進行線下實驗操作，提高了學習興趣。

在線下實驗中，學生以2～4人為一組進行。指導教師對學生的預習情況進行提問，解答學生的疑難問題，然后指導學生完成正確的實驗操作，采集實驗數據，最后指導學生撰寫實驗報告，詳細記錄實驗過程，考查學生利用工具進行實驗數據的處理能力以及對實驗現象的分析能力。

（三）建立多元化的實驗課程考核體系

強化課程考核評價的杠桿作用，注重培養學生的團結協作精神、創新思維和知識應用能力，由注重專業知識的灌輸轉變為注重創新思維的培養。平頂山學院以考核學生綜合素質為目標，形成了多元化的課程考核體系，各個環節細化考核標準，將學生的課前預習情況、實驗操作水平、團隊協作能力、實驗報告質量全部納入課程考核范疇，客觀、公正地考查學生的能力水平。此評價體系貫穿課程實施的全過程，既有利于調動學生的積極性，加深學生對知識的理解，又有利于培養學生運用工具處理實驗數據的能力，同時還可以培養學生團結協作的精神。

三、結語

針對當前儀器分析實驗課程教學的現狀，在產教融合、協同育人的背景下，課題組對所在學校的儀器分析實驗課程教學模式、課程體系以及考核方式進行了改革，強化了校企合作對學生實踐能力的培養，提高了學生的就業能力和綜合素質，為學校創建應用型本科院校提供了實踐積累，有利于推動學校教育教學改革的深入開展。

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責編：文 墨

基金項目：2021年度平頂山學院教學改革研究項目“基于產教融合協同育人模式下的儀器分析實驗教學研究與實踐”（編號：2021-JY56）

作者簡介：胡小明（197— ），男，平頂山學院化學與環境工程學院高級實驗師，研究方向為材料合成與分析測試；彭勤龍（1981— ），男，平頂山學院化學與環境工程學院講師，研究方向為電化學分析；潘自紅（1980— ），女，平頂山學院化學與環境工程學院副教授，研究方向為藥物分析。