農(nóng)業(yè)院?！秲x器分析》課程教學(xué)改革初探

李亮亮等

[摘要]為提高儀器分析課程教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)儀器分析課程理論與實(shí)踐并重的特點(diǎn)，針對農(nóng)業(yè)高等院校目前教學(xué)過程中普遍存在的問題，在具體實(shí)踐的基礎(chǔ)上，本文從理論課程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)及師資隊(duì)伍建設(shè)三個方面，對儀器分析課程教學(xué)改革進(jìn)行了探索并給與階段性的總結(jié)。

[關(guān)鍵詞]儀器分析 理論課程 實(shí)驗(yàn)課程 師資隊(duì)伍

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，高等農(nóng)業(yè)院校儀器分析課程的開設(shè)班級逐年增多，幾乎涉及農(nóng)業(yè)院校的各個專業(yè)，同時(shí)被本科生、?？粕脱芯可x擇。儀器分析課程是多學(xué)科交叉性、發(fā)展性和前沿性的科學(xué)，涉及內(nèi)容廣泛，理論較為抽象。該課程內(nèi)容繁多，學(xué)科交叉明顯，匯集了化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的最新成就，學(xué)生不易理解。尤其對于化學(xué)基礎(chǔ)知識相對薄弱的非化學(xué)專業(yè)的學(xué)生矛盾尤為突出。所以儀器分析課程應(yīng)從多方面著手提高教學(xué)質(zhì)量，滿足社會需求。

針對《儀器分析》課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的弊端， 在不斷總結(jié)歸納實(shí)際教學(xué)活動過程中體會的基礎(chǔ)上，本文通過近幾年的實(shí)踐從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和形式以及師資隊(duì)伍的管理三個方面對《儀器分析》課程教學(xué)方法進(jìn)行探討和總結(jié)。

一、理論課程教學(xué)方法的探索

（一）《儀器分析》課程的多層次教學(xué)

儀器分析是根據(jù)物質(zhì)的光、電、聲、磁、熱等物理和物理化學(xué)特性對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、信息進(jìn)行表征和測量的分析方法，是學(xué)生必須掌握的現(xiàn)代分析技術(shù)。由于農(nóng)業(yè)院校各專業(yè)的化學(xué)基礎(chǔ)以及學(xué)生專業(yè)的需求不同，我們將學(xué)生分為非化學(xué)類專業(yè)本科生、化學(xué)類本科生（如應(yīng)用化學(xué)專業(yè)）和研究生三個層次，對各層次教學(xué)大綱、學(xué)時(shí)數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的修訂，例如，對于非化學(xué)類本科生，課時(shí)數(shù)為40學(xué)時(shí)，其中包括10學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)。而化學(xué)類專業(yè)的本科生學(xué)時(shí)數(shù)為80學(xué)時(shí)，包括40學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)。取得了較好的教學(xué)效果。

（二） 針對不同專業(yè)調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)

對于大多數(shù)的非化學(xué)專業(yè)的本科生來說，不同專業(yè)對《儀器分析》課程的要求不同，這是為大家所共識的。因此，以往的做法往往是根據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)砍掉一部分內(nèi)容，重點(diǎn)講一部分內(nèi)容。但我們認(rèn)為學(xué)生將來就業(yè)情況具有不確定性，因此，應(yīng)該在教學(xué)內(nèi)容上統(tǒng)一完整，在此基礎(chǔ)上可針對各專業(yè)的需求重點(diǎn)講解。如植保專業(yè)可重點(diǎn)講解農(nóng)藥殘留的測定；環(huán)境保護(hù)專業(yè)可重點(diǎn)講解重金屬、有機(jī)污染物等的測定。經(jīng)過幾年的教學(xué)觀察和學(xué)生的反饋，得到了學(xué)生和用人單位的認(rèn)可和好評。

（三）加強(qiáng)多媒體教學(xué)及“微課”的建設(shè)

多媒體計(jì)算機(jī)輔助儀器分析教學(xué)已是現(xiàn)代教育的一個重要組成部分。在儀器分析教學(xué)中采用□聲、形、景□結(jié)合的動態(tài)多媒體教學(xué)方式，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用多媒體技術(shù)能將一些較為抽象的、枯燥的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為形象的、生動的、富有藝術(shù)感染力的內(nèi)容，優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，增加了課容量，克服了傳統(tǒng)教學(xué)中可視化差的缺點(diǎn)，圖文并茂動畫、聲音等都會加速學(xué)生的感性認(rèn)識， 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動了學(xué)生多感官參與學(xué)習(xí)，更符合學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和移動終端設(shè)備的日益普及，使信息的傳播速度更加快捷，一種新的教學(xué)模式——微課正逐漸在教育領(lǐng)域興起。它是指按照課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求，以教學(xué)視頻為載體，圍繞某一個知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)而開展的教學(xué)活動 。微課主要特征表現(xiàn)為“主題突出，指向明確，短小精悍，使用方便，易于擴(kuò)充”。它能滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，不但能幫助學(xué)生查缺補(bǔ)漏、強(qiáng)化鞏固知識，而且能讓學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，是傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充和拓展資源。儀器分析作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，它覆蓋面廣，具有豐富的實(shí)驗(yàn)方法、手段。而微課這種 教學(xué)模式的特點(diǎn)恰好能夠解決大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的各種詬病，因此在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引 入微課這種教學(xué)模式十分必要。

多媒體教學(xué)的優(yōu)勢是有目共睹的，但是隨著多媒體教學(xué)的深入，目前的多媒體教學(xué)不僅包括課件的建設(shè)，而且包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。因此，就多媒體教學(xué)，我們認(rèn)為重點(diǎn)主要集中在兩點(diǎn)上。一是多媒體課件和網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)，制作一個質(zhì)量上乘，適合學(xué)生使用的課件不僅需要制作人員有著深厚的專業(yè)知識，而且需要有高超的電腦制作技巧。這不同于以往的簡單的幻燈片制作，因此，就需要儀器分析教師與電腦專業(yè)人員相互協(xié)作完成。通過網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)，在提升儀器分析課程的內(nèi)在價(jià)值的同時(shí)，也能使現(xiàn)代教學(xué)手段在拓展教學(xué)模式，激發(fā)興趣、開闊視野等方面發(fā)揮作用，這也是未來課程建設(shè)的發(fā)展方向。二是多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。教師不能過于依賴電子教案內(nèi)容，忽視與學(xué)生之間的交流。這樣容易造成學(xué)生機(jī)械的聽課，不能主動思考。多媒體課件文字?jǐn)⑹霰M量少而精，以便于學(xué)生記筆記，盡量多的采用各種表達(dá)方式，這樣使課堂氣氛更加活躍，符合現(xiàn)在學(xué)生的心理狀態(tài)，增強(qiáng)對學(xué)生的吸引力。在發(fā)揮現(xiàn)代教學(xué)的長處時(shí)，應(yīng)注意發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢，對一些疑點(diǎn)、難點(diǎn)、重點(diǎn)問題應(yīng)適當(dāng)以提問、討論等方式加以詳盡闡述。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索

（一） 《儀器分析》實(shí)驗(yàn)課的多層次教學(xué)

理論最終是為實(shí)際操作服務(wù)的，因此要學(xué)好儀器分析，必須要做好儀器分析實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及學(xué)科多，內(nèi)容廣，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。教師的經(jīng)驗(yàn)要比較豐富才能指導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中所遇到的問題，同時(shí)對學(xué)生的綜合技能也要求比較全面。目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到的問題主要是應(yīng)用的大型分析儀器較為昂貴，數(shù)量有限，不易維護(hù)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)課時(shí)動手機(jī)會少，難以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。如何處理上述在儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在問題，成為儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功的關(guān)鍵。

前面我們提到理論課教學(xué)我們將學(xué)生分為三個層次，因此，在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)上我們依然根據(jù)不同的層次安排不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。非化學(xué)類專業(yè)的本科生采用“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)內(nèi)容，化學(xué)類專業(yè)的本科生采用“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)+設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)內(nèi)容，而研究生則采用“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)+綜合研究實(shí)驗(yàn)”的內(nèi)容?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要是對學(xué)生進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，熟悉一般實(shí)驗(yàn)操作技能以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、分析和綜合的能力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生在熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，完成設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。通過以學(xué)生為主的探討式教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識和技能解決實(shí)際問題的能力。綜合研究實(shí)驗(yàn)是研究生根據(jù)自己的興趣和實(shí)際情況參加指導(dǎo)教師的科研課題。實(shí)驗(yàn)中心提供必要的實(shí)驗(yàn)場地、儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)試劑，學(xué)生根據(jù)自己的情況自主安排時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究型的實(shí)驗(yàn)。這一措施不僅能夠起到普及教學(xué)的目的，而且還能突出重點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生，強(qiáng)化了對綜合性、研究與創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。

（二）加強(qiáng)教學(xué)科研互動

加強(qiáng)與學(xué)校其他專業(yè)的科研人員的合作，通過共同培養(yǎng)研究生這一紐帶關(guān)系，安排科研能力強(qiáng)的教師承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)， 促使實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隊(duì)伍整體素質(zhì)提高，在面向本學(xué)科發(fā)展前沿的同時(shí)，多方面捕捉各學(xué)科發(fā)展的最新信息，提出新的適合于生產(chǎn)實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)選題，提高學(xué)生在分析問題和解決問題的能力。利用學(xué)校和學(xué)院的資源， 創(chuàng)造一些實(shí)驗(yàn)條件， 開展一些綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)， 要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論知識和實(shí)驗(yàn)技能， 檢索和查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料， 設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)過程和操作要領(lǐng)， 并指出實(shí)驗(yàn)中可能遇到的困難和挑戰(zhàn)， 同時(shí)教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象， 啟發(fā)學(xué)生用所學(xué)過的理論解釋實(shí)驗(yàn)中的問題， 提高學(xué)生對關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟所涉及的理論問題的辨析能力。

（三） 實(shí)驗(yàn)課考試形式的改革

與理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相似，實(shí)驗(yàn)課的考試形式也分層次進(jìn)行。對于非化學(xué)類專業(yè)的本科生，不進(jìn)行單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課考試，考察在期中、期末考試中進(jìn)行，考試的內(nèi)容以對實(shí)驗(yàn)課所授實(shí)驗(yàn)方法的原理及主要步驟為主，希望學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)能掌握某類實(shí)驗(yàn)方法操作的具體思路，為學(xué)生在將來工作中能盡快的進(jìn)行工作狀態(tài)奠定基礎(chǔ)。而化學(xué)類相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)考試采用筆試與實(shí)際操作兩部分進(jìn)行，筆試偏重于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)思路的掌握情況考察，筆試偏重于每種大型儀器的定性、定量過程的考察。通過這樣的考察方式，我們的學(xué)生基本都可以建立起對每類儀器使用的大體思路，效果較好。

三、師資隊(duì)伍素質(zhì)的提高

（一） 重視培訓(xùn)，努力提高專業(yè)素質(zhì)

不斷更新的教學(xué)課程體系、教學(xué)方法給教學(xué)隊(duì)伍提出了更高的要求，高水平的師資是教學(xué)活動得以順利開展的前提。在教學(xué)過程中， 授課教師應(yīng)具備翻譯國外先進(jìn)分析測試相關(guān)技術(shù)資料的能力。閱讀最近的國內(nèi)外期刊， 能掌握相關(guān)學(xué)科的最新發(fā)展前沿與動態(tài)、趨勢， 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力， 因此， 最好選擇研究方向與課程講授一致的教師從事相關(guān)的教學(xué)工作，但在一般的農(nóng)業(yè)院校較難實(shí)現(xiàn)，通常是一名教師講所有的內(nèi)容。針對這種情況，應(yīng)鼓勵教師通過各種方式來提高自己。教師可以通過在職攻讀學(xué)位取得進(jìn)步，可以通過合作研究來提高水平，也可以集中各研究方向教師， 進(jìn)行集體備課。另外，選派教師參加各分析測試的專業(yè)協(xié)會組織的培訓(xùn)或邀請其他學(xué)校相關(guān)研究專家來校進(jìn)行授課講學(xué)也是提高教師水平的重要手段。

（二）加強(qiáng)管理，提升管理水平

在日本企業(yè)流行一種“6S”管理活動，簡稱為整理（SEIRI）、整頓（SEITON）、清掃（SETSO）、清潔（SEIKETSU）、素養(yǎng)（SHITSUKE）、安全（SAFETY）?！?S”管理作為現(xiàn)代企業(yè)的基礎(chǔ)管理手段之一，體現(xiàn)了國際先進(jìn)企業(yè)現(xiàn)場管理的內(nèi)涵，它使工廠整齊有序，員工自主管理，營造出舒適、安全的工作環(huán)境，使企業(yè)進(jìn)入現(xiàn)代、先進(jìn)、文明的更高層次。我們也在自己的管理中采用了“6S”的管理模式，取得了較好的效果。結(jié)合著“6S”管理理念的要求，我們設(shè)定了一系列的管理細(xì)則，在儀器分析實(shí)驗(yàn)課上效果尤為突出，儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中儀器設(shè)備多、實(shí)驗(yàn)學(xué)生多、教學(xué)任務(wù)繁重，以“6S”管理為準(zhǔn)則，所有教師積極行動，徹底清除廢舊物品，張貼標(biāo)識。使實(shí)驗(yàn)環(huán)境變得干凈整齊，空間利用率顯著改善，加強(qiáng)了儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。在教師、學(xué)生和中心發(fā)展之間，建立了很好的紐帶，激發(fā)了教師和學(xué)生的積極性，提高了教師和學(xué)生的素養(yǎng)，激發(fā)起教師的工作熱情，加強(qiáng)了儀器分析教學(xué)效果，提高教師的教學(xué)管理水平。

四、結(jié)束語

《儀器分析》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程， 課程內(nèi)容更新快，涉及到很多的新理論、新方法、新技術(shù)， 因此， 必須在原有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)下進(jìn)行改革。經(jīng)過多年的探索，我們在儀器分析教學(xué)中通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、師資力量等方面的改革， 教師不斷學(xué)習(xí)新知識，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，綜合運(yùn)用各種教學(xué)方法和手段，努力提高理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，收到了良好的教學(xué)成果。使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力、分析問題和解決問題能力以及創(chuàng)新能力等方面受到良好的訓(xùn)練。然而，儀器分析課程的教學(xué)改革還有一些問題沒有解決，如高質(zhì)量的課件制作，師資隊(duì)伍的有效培養(yǎng)等，這都需要我們在將來的工作中予以解決。

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（作者單位：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)分析測試中心）