C D I O教學模式在《儀器分析技術》課程中的研究與實踐

金紹娣 周秀芹

(鹽城工業(yè)職業(yè)技術學院 輕化工程系，江蘇 鹽城224005)

隨著醫(yī)藥、化工、生物、食品等產業(yè)對原材料、中間體、成品質量監(jiān)管的日益需求，精密測量與分析儀器的使用，逐步進入一個新的高潮期。食品安全、藥品監(jiān)管、工業(yè)品生產等各種行業(yè)機構，對高效液相色譜儀、氣相色譜儀、紫外分光光度計、原子吸收分光光度計等技術人員的要求越來越高。為了適應人才市場的激烈競爭，提高我們高職的教學質量，本課程組成員在《儀器分析技術》的教學實踐中不斷地摸索改革，提出基于CDIO教育理念的“四段式”教學新模式[1]。

1 CDIO教育理念

CDIO教育理念是由麻省理工學院、瑞典皇家理工學院和瑞典查爾姆斯理工大學聯(lián)合研究提出的一種新型工程教育模式。CDIO是指構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、和運作（Operate），讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式進行實踐教學，是高職“做中學”和“基于項目的教育和學習”的集中體現(xiàn)，能夠掌握深厚的技術基礎知識，領導新產品和新系統(tǒng)的運行，理解技術的研究與發(fā)展對社會的重要性和戰(zhàn)略影響,在一定程度上較好地解決教育中理論與實踐脫節(jié)的問題[2]。它是以項目開發(fā)的生命周期為載體，讓學生進行主動的、實踐的、協(xié)作式的學習，在理論知識、專業(yè)技能、職業(yè)素質、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力、溝通表達能力和競爭意識等多個方面獲得全面的訓練和提高[3]。

2 “四段式”CDIO教學模式

《儀器分析技術》該課程是工業(yè)分析與檢驗專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。它的培養(yǎng)目標是具有良好的綜合素質，熟練掌握現(xiàn)代分析儀器的基本原理、技術指標、性能檢測、定性定量分析方法、使用與維護的應用性人才。然而傳統(tǒng)的教學模式“以教師為中心”，重在“教”，無法做到“教、學、做”一體化，不利于學生對基礎知識的掌握和綜合能力的培養(yǎng)。在課時安排上以理論課為主，實踐課為輔，無法對學生學習的專業(yè)技能進行鞏固和強化。同時課程設計以個人為單位，缺乏多人合作的設計性、綜合性及創(chuàng)新性課程設計項目的安排，不利于學生團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、交流溝通能力的培養(yǎng)[4]。針對該課程存在的問題，結合CDIO教學理念，將課程的教學過程分為四個階段：課堂教學階段、仿真實訓、基礎實踐階段和實訓拓展階段。每個階段的教學都是圍繞著典型案例展開。

2.1 課堂教學與仿真實訓

結合高職現(xiàn)代教育技術的“情境教學法”，通過貼近學生實際生活的案例展示導入新課，充分調動學生的學習積極性，同時引導學生對課堂內容產生思考。整個課程的教學圍繞典型的實際案例展開，并將該案例利用計算機技術、網絡技術、仿真計算和信息及時在計算機上建立起一套反應特性與真實分析儀器完全相同的虛擬分析儀器，可以獲得與真實儀器一樣的豐富經驗。仿真實訓可以在進行基礎實踐之前反復訓練，熟悉精密儀器的結構、工作原理及使用方法，比如說原子吸收光譜裝置、氣相色譜裝置、高效液相色譜裝置、傅立葉變換紅外光譜儀，大大提高學生分析問題、解決問題的能力。而且不必考慮誤操作對儀器設備的損耗，節(jié)約了儀器設備維護和使用費用。

2.2 基礎實踐階段

為了讓學生真正掌握仿真實訓中精密儀器操作規(guī)程。我們設計了基礎實踐階段的任務。根據(jù)課堂教學和仿真實訓的內容，教師布置相應的實驗任務，學生通過小組協(xié)作的方式完成。在此過程中，教師需要引導學生進行探究式學習。課堂教學、仿真實訓與基礎實踐的課時分配是“1+1+2”。表1為課堂教學、仿真實訓和基礎實踐階段的部分教學內容。

表1 課堂教學、仿真實訓和基礎實踐階段的教學內容

2.3 實訓拓展階段

學期末的最后兩周是實訓拓展階段。每個小組根據(jù)自身的特點和興趣愛好，根據(jù)教師布置的題目統(tǒng)一進行不同未知物定性和定量分析，選擇合適的分析儀器。組內成員協(xié)作完成網站的各個功能模塊。這樣可以使每個學生都能得到全面的鍛煉，避免個別學生投機取巧。主要的實訓題目有：分光光度法同時測定維生素C和維生素E的含量、醛和酮的紅外光譜譜圖的繪制與比較、利用內標法定量分析正己烷中環(huán)己烷的含量、布洛芬膠囊中主成分含量的測定、AgNO3溶液自動點位滴定法測定溶液中氯化物含量等。

2.4 課程考核

整個教學過程中貫穿了CDIO的教學理念，課程考核不僅要對學生的專業(yè)技能進行考核，同時也要對學生的合作能力，創(chuàng)新能力，以及溝通表達能力等進行考核，因此我們采用多元考核機制。具體的考核方法以及所占的比例如表2所示。

表2 考核細則

3 結束語

通過將CDIO教育理念和《儀器分析技術》課程有機結合，提出“四段段式”CDIO的新型教學模式。在該教學模式下，學生以團隊協(xié)作的方式完成任務，在熟練掌握專業(yè)技能的同時，全面培養(yǎng)其團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、溝通表達能力和綜合職業(yè)素養(yǎng)。教學實踐明，該教學模式可以獲得良好的教學效果。

［1］馬青竹.仿真技術在高職儀器分析實訓中德應用探討[J].實驗技術與管理，2010，27（6）：134-136.

［2］胡占軍，張欣，董建榮，陳文杰.基于CDIO模式的項目教學實施方案[J].中國職業(yè)技術教育，2009，24：55-58.

［3］王碩旺，洪成文.CDIO：美國麻省理工學院工程教育的經典模式：基于對CDIO 課程大綱的解讀[J].理工高教研究，2009，28（4）：116-119.

［4］張文清.高職儀器分析課程理論實踐一體化教學改革探索[J].廣西教育，2011，18（6）：35-36.