高職院?！秲x器分析》實訓課程教學改革與實踐探索

蔡宗平　莫家樂　鄭曉潔　李彩霞

【摘 要】 《儀器分析》實訓在高職院?！秲x器分析》課程教學和化學實訓中占有非常重要的地位，針對《儀器分析》實訓教學過程中暴露出的諸多問題，從實訓教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、考核方法等方面進行了探索和改革。改革后的《儀器分析》實訓教學能夠充分調(diào)動學生的學習熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力，提高了儀器分析實訓教學質(zhì)量，不斷促進學生的發(fā)展。

【關鍵詞】 儀器分析；實訓課程；教學改革；實踐

【中圖分類號】 G64.22 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2016）25-0-02

《儀器分析》是分析化學的一個重要分支，是以測量物質(zhì)的物理、化學性質(zhì)為基礎，運用現(xiàn)代科學理論和特定的儀器對物質(zhì)的成分和含量進行分析確定的一類方法，是一門應用廣泛的工具學科，是化工類、環(huán)境類、食品類及藥品類等相關專業(yè)必修的專業(yè)基礎課之一[1]。本課程主要目的是使學生掌握分析檢測的過程、方法、基本操作、基本理論以及數(shù)據(jù)記錄與處理，培養(yǎng)學生的自主學習能力，動手能力以及對所學知識技能的綜合應用能力，為學生今后學習專業(yè)核心課程及進入分析檢驗崗位打下堅實的基礎。

目前各領域檢測技術的儀器自動化水平日益提高，很多檢測機構(gòu)和企業(yè)質(zhì)檢部門均引進先進的國內(nèi)外儀器設備進行質(zhì)量檢測和控制，從課程的實際應用潛力看，儀器操作的熟練程度是企業(yè)考評一個學生是否具備良好的職業(yè)素養(yǎng)，是否適應企業(yè)崗位工作的重要指標?！秲x器分析》實訓課則是《儀器分析》重要的實踐教學環(huán)節(jié)[2]，因此，對于高職院校的學生，如何做好《儀器分析》實訓和將《儀器分析》檢測的基本原理和實際操作應用相結(jié)合快速有效地傳授給學生，是課程實訓教學亟需解決的問題。

一、實訓課程教學現(xiàn)狀

《儀器分析》實訓教學最突出的特點是存在著“三多三少”的矛盾即班級實訓次數(shù)多、每組實訓學生多、驗證性實訓多，而配套教學儀器設備少、獨立操作機會少、設計性和創(chuàng)新性實訓少。具體表現(xiàn)為：

1.實訓課程性質(zhì)。

由于《儀器分析》及實訓課程理論性較強、難度偏大，學生往往由于自身理解能力或知難而退的想法，很難較快進入角色，高職類學生尤為明顯，對實訓一知半解，把握不住要點。

2.實訓儀器硬件資源不充足。

課程所涉及的儀器一般較為昂貴，使得在某些實踐教學中，人多機少，不能像基礎化學、化學分析技術等課程那樣學生可以獨立操作，每人動手的機會不多，且有依賴感，因此大多數(shù)學生則是走馬觀花，很難達到預期的教學效果。

3.儀器設備自動化和更新速度快。

儀器分析設備自動化程度相對較高、操作簡便，內(nèi)部結(jié)構(gòu)多為集成化，學生大多只是機械地按說明書操作，知其然不知其所以然，很難掌握儀器的結(jié)構(gòu)，長此以往使得學生缺乏學習《儀器分析》的興趣。另外儀器設備更新速度快，常常造成課堂傳授的與實際工作崗位上所用的儀器型號脫節(jié)，教師需要更多地對學生進行實訓操作能力的培養(yǎng)。

4.實訓教學模式單一。

實訓內(nèi)容多以驗證性實驗為主，缺少設計性和創(chuàng)新性實驗，很難發(fā)揮學生的主觀能動性，學生的實訓興趣不高，導致學生實際應用能力低，解決問題能力差。

5.實訓內(nèi)容不夠合理。

各專業(yè)的《儀器分析》實訓教材或指導書通用性不強，各專業(yè)由于側(cè)重點不同，其《儀器分析》實訓內(nèi)容不完全相同，有的實訓教材中的實訓所選用的方法可能還是幾年前制定的，與實際情況存在較大的差距，并且由于所用儀器都為精密儀器，構(gòu)造復雜，即使是同種儀器，要是不同牌子或者不同型號的話，其外觀、內(nèi)部構(gòu)造和軟件操作都會有所不同。如有教材的氣相色譜法仍以填充柱來設計方法參數(shù)，而現(xiàn)有的氣相色譜儀大部分都改為毛細管分析柱，其功能和使用方法與教材中的實訓內(nèi)容不一樣，學生在學習的時候就容易錯亂和混淆。

同時實訓一般側(cè)重儀器的操作技能，忽視實訓前的樣品預處理，由于實訓時間偏緊，往往選擇一些簡單的處理過的試樣直接分析，影響了實訓教學質(zhì)量。

6.實訓考核模式較簡單。

實訓考核模式相對比較簡單，主觀性強，很難體現(xiàn)學生的真實水平。

二、實訓課程教學改革和實踐探索

1.精選實訓內(nèi)容，編寫實用性的實訓指導書。

由于一般《儀器分析》實訓教材中所列儀器設備的類型、型號等與我院所用設備大多不同，對教師指導實訓和學生預習實訓都帶來很多不便，直接影響到實訓效果[3]。結(jié)合我校專業(yè)設置的情況和儀器的配備現(xiàn)況，精選實訓內(nèi)容，降低理論課的學習深度，改變原有的“理論帶動實驗、實驗驗證理論”的模式，以“操作技能帶動理論學習、典型分析帶動分析過程”，理論知識以“夠用”為度，操作技能以“實用”為準，以滿足企業(yè)對高職人員的技術要求，降低理論難度，強化技能訓練，編寫適用于高職檢測類各專業(yè)的實訓指導書。

2.靈活運用各種實訓教學方法和手段，提高實訓教學質(zhì)量。

（1）鑒于儀器設備臺件數(shù)偏少的實際情況，最大化地利用現(xiàn)有的教學資源，每次實訓使用2-3臺儀器，同時開設4個實訓。每班可以分成4個大組，每組7-8人，2人一臺儀器，進行小組循環(huán)實訓，盡量保證在實訓過程中，每名學生都能夠親自動手操作，獨立完成實訓。雖然增加了教師的授課工作量，但能讓學生充分參與到實訓中，避免被動服從，能夠發(fā)揮學生的主體地位，同時也培養(yǎng)了學生的動手操作、獨立思維和解決問題的能力。

（2）實訓教學和多媒體教學的結(jié)合。在講授儀器分析的每一種方法時，多媒體課件上都會顯示出該儀器的全貌和結(jié)構(gòu)圖，使學生在做實訓時能充分的認識儀器性能。同時，實訓室大型儀器講解時使用多媒體投影，克服了多個學生看一臺電腦顯示屏看不清楚的問題。

（3）在實訓課程中穿插對比教學。對比教學可以增加學生對一些相似概念、相似方法的認識，加深對實訓原理的理解。如比較火焰原子化和石墨爐原子化的不同、儀器工作條件選擇和測量對象的不同，比較不同預處理方法的優(yōu)缺點，比較不同定量分析方法如標準加入法與標準加入法操作過程的異同等。經(jīng)過對比，使學生對于不同的儀器結(jié)構(gòu)特征差別及原因有了進一步認識，同時也加深了對儀器工作原理的理解。

（4）每次實訓結(jié)束，回到課室，讓學生分組做ppt上臺講解上次實訓內(nèi)容、實訓結(jié)果，學生分享他們的勞動成果，有拍照圖片、流程講解、注意事項、數(shù)據(jù)處理等，很好地體現(xiàn)以學生為中心，提高實訓教學質(zhì)量。

3.引入“職業(yè)技能鑒定”理念，推進“資格證書”制度，改進實訓教學效果。

職業(yè)教育的教學內(nèi)容必須緊扣就業(yè)崗位群的要求，職業(yè)技能鑒定是溝通企業(yè)與職業(yè)教育的橋梁。本次《儀器分析》實訓課程將教學內(nèi)容與國家職業(yè)標準化學檢驗工高級工技能鑒定接軌，按照化工行業(yè)職業(yè)技能標準高級工的鑒定內(nèi)容確定知識點、技能點，強化操作技能的培養(yǎng)，實現(xiàn)“學?！髽I(yè)—社會”三位一體的人才培養(yǎng)模式，使學生在畢業(yè)時同時擁有畢業(yè)和職業(yè)資格雙證書，改進實訓教學效果。

4.開展綜合性實訓和設計性實訓，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。

為改進傳統(tǒng)《儀器分析》實訓課程內(nèi)容主要為驗證性實訓的問題，我們增加了綜合性實訓和設計性實訓的比例，進一步培養(yǎng)學生綜合應用、創(chuàng)新思維能力[4]。綜合性實訓包括樣品前處理和分析測定兩部分。目的是讓學生不僅要掌握儀器的使用，同時能夠獨立的進行樣品分析。設計性實訓由教師給出分析任務，讓學生主動參與實訓設計、實訓準備和實訓探索。將學生分組自主查閱資料擬定實訓方案，確定分析方法，選擇所需的儀器和試劑，進行實訓數(shù)據(jù)處理等多個環(huán)節(jié)。如，老師布置實訓任務“蔬菜中重金屬銅含量的測定”、“宿舍自來水中鐵含量的測定”由學生進行設計性實訓。學生首先需要查閱有關食品中銅、水中鐵的測定方法標準，然后選擇合適的測定方法（如石墨爐原子吸收光譜，還是選擇火焰原子吸收光譜，還是選擇比色法等），學生就要去分析各種方法的優(yōu)缺點。選擇好測定方法之后，就要著手測定實訓相關工作了。

在基礎性實訓，通常實訓準備工作是由老師幫助做了。但是在設計性實訓中不同的是實訓準備工作同學需要在老師指導下自己準備。如“蔬菜中重金屬銅含量的測定”，學生首先需要對樣品進行預處理，對蔬菜進行消解，得到消解液；同時需要配置銅標準溶液，繪制標準曲線。然后在上機進行檢測，最后進行數(shù)據(jù)處理。通過過程訓練，能夠大大提高學生解決實際問題的能力。

5.增設仿真軟件，輔助實訓教學。

針對一些實操頻率較低的分析儀器，購買儀器分析大型仿真軟件，通過課堂仿真讓學生熟悉分析流程和儀器組成。如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，采用仿真軟件可對實訓過程進行完整展現(xiàn)，具有逼真的場景，并可按真實儀器操作過程進行各種模擬操作。為學生提供一個高仿真模擬度的，全程參與的，可提供實時信息反饋和操作指導的虛擬仿真模擬操作平臺。學生通過在平臺上的操作練習，能夠熟悉專業(yè)基礎知識，了解實際工作環(huán)境，培養(yǎng)基本動手能力，為進行實際工作奠定良好基礎[5，6]。

6.以賽促學，多層次豐富實訓課程體系。

“以賽促學，以賽促訓”是高職院校檢測類專業(yè)的重要指導思想，積極組織化學檢測技能大賽，通過理論筆試，實操決賽提高學生綜合實踐能力，多層次豐富《儀器分析》實訓課程體系，學生在廣東省高職院校工業(yè)分析、環(huán)境監(jiān)測與治理技術技能大賽屢獲佳獎。

7.改革實訓教學考核評價體系，激發(fā)學生積極性。

制訂新的實訓操作考核體系，改變以往實訓考核成績按一次期末實操成績記分的辦法，以多種形式對教學總體效果進行綜合考核評價，改革與完善學生實訓考核方法和考評標準[a]?，F(xiàn)以實訓多個環(huán)節(jié)制訂考核標準，根據(jù)平時實訓表現(xiàn)、實訓報告、實訓操作技能、自行獨立設計實訓能力等多方面情況綜合考核，重點考核動手能力、綜合分析問題的能力和創(chuàng)新能力。即實訓平時成績綜合20%，對全部實訓過程、結(jié)果等進行考核，也對實訓操作過程的規(guī)范性和課堂提問進行了考核；實訓基本技能考核40%，綜合性設計實訓15%，實訓報告25%，不斷激發(fā)學生的積極性。

三、結(jié)語

高職院?！秲x器分析》實訓改革的嘗試，不僅能夠培養(yǎng)學生的動手能力，更重要地是能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)。只有在教學實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗、積極創(chuàng)新、調(diào)動學生學習的主動性和積極性、提高實訓教學質(zhì)量。精選儀器分析實訓內(nèi)容，確定實訓指導書是上好實訓課的先決條件，采用科學合理的方法和手段組織安排儀器分析實訓教學是順利完成實訓課的關鍵環(huán)節(jié)，改革實訓教學形式，增設設計型實訓和開放實訓室可以為學生提供個性發(fā)展、獨立思考、科學創(chuàng)新以及提高綜合實訓技能的平臺，不斷地促進《儀器分析》實訓教學發(fā)展。經(jīng)過幾年的實踐證明，改革后的《儀器分析》實訓教學能夠充分調(diào)動學生的學習熱情，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力，提高了《儀器分析》實訓教學質(zhì)量，達到了預期的改革目的，不斷促進高職院校學生專業(yè)綜合能力的提高。

參考文獻：

[1]段先哲，李南，謝焱石，等.淺談《儀器分析》課程中教學內(nèi)容的研究與改革[J].課程教育研究，2015，28：226-226.

[2]楊燕霞.淺談6S管理法在技校儀器分析實操課堂中的應用意義[J].課程教育研究，2015，11：248-248.

[3]蔡向忠，王秀紅，李銀生.改革儀器分析實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].實驗室研究與探索，2014，33（11）：168-171.

[4]張玉琴.高職院校應用化工技術專業(yè)儀器分析實驗的改革與探索[J].化學工程與裝備，2015（6）：291-294.

[5]崔連義.儀器分析實驗教學改革之實踐[J].實驗室研究與探索，2011，30（2）：189-192.

[6]莫家樂，李意，曹美苑，等.高職院校檢測類專業(yè)《儀器分析》教學改革研究[J].廣東化工，2015，42（14）：255-258.