項目式教學(xué)在儀器分析實驗課程中的應(yīng)用

◎ 商云帥，溫紅珊，楊玉民，王 東

（1.吉林工商學(xué)院糧食學(xué)院，吉林 長春 130507；2.長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 長春 130033）

儀器分析實驗課是生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、食品、材料、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)和化學(xué)化工等專業(yè)的主要基礎(chǔ)技能課程之一，是儀器分析課程教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生基本技能、實踐能力、科學(xué)素養(yǎng)以及增強學(xué)生創(chuàng)新意識等方面都起著重要作用。然而，目前儀器分析實驗教學(xué)側(cè)重以獨立的實驗項目為單位，雖然有效地促進(jìn)了學(xué)生對基本知識的掌握，但也限制了學(xué)生對知識的遷移和全局的掌握，難以進(jìn)行系統(tǒng)、全面的專業(yè)技能訓(xùn)練。為了強化培養(yǎng)學(xué)生能力，促進(jìn)個性化發(fā)展，必須不斷探索革新教學(xué)方法[1-2]。項目式教學(xué)是以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，學(xué)生主動參與、自主協(xié)作和探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式[3-4]。儀器分析實驗課具有較強的實踐性和操作性，在課程教學(xué)中運用項目式教學(xué)法，從選定項目、制定計劃、實施項目和交流評價等環(huán)節(jié)開展課程教學(xué)，可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生切實地體會到分析檢測工作中的重難點，培養(yǎng)了學(xué)生獨立解決問題的工作能力，縮短了學(xué)生未來從事分析檢測工作的適應(yīng)期。

1 項目式教學(xué)法在儀器分析實驗課程中的教學(xué)過程

傳統(tǒng)教學(xué)模式的儀器分析實驗課程，學(xué)生做實驗是按照教材、實驗指導(dǎo)書或是老師演示進(jìn)行操作，很多學(xué)生對實驗內(nèi)容不理解，無法做到真正掌握，畢業(yè)后也不能將學(xué)過的知識應(yīng)用到實踐中[5-6]。運用項目式教學(xué)法能夠提高學(xué)生實操能力、夯實理論基礎(chǔ)，真正實現(xiàn)應(yīng)用型本科教育人才培養(yǎng)目標(biāo)。

開展項目式教學(xué)的關(guān)鍵是可操作性項目的構(gòu)建，主要包括選題、確定項目方案、項目實施和項目總結(jié)等過程[7-8]。以教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生現(xiàn)有知識水平為基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)校實驗室硬件條件，設(shè)計難易適中的項目。鼓勵學(xué)生自主選題，教師給予相應(yīng)的指導(dǎo)和建議。在實際開展中，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、師生交流等方式最終確定了多個項目，如火腿腸中亞硝酸鹽含量測定、小白菜中有機氯農(nóng)藥殘留分析、奶粉中鈣含量的檢測等。確定實驗項目后各實驗小組根據(jù)所選項目細(xì)化實驗方案，教師給予相應(yīng)指導(dǎo)，完善項目方案，包括做好小組成員分工、分解任務(wù)時間安排以及各小組成員的任務(wù)銜接細(xì)則等。確定項目方案后進(jìn)入項目實施階段，教師積極了解各小組成員的項目進(jìn)展情況，全程監(jiān)督指導(dǎo)項目，小組成員要在規(guī)定時間內(nèi)完成樣品前處理、系列標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、儀器分析方法建立等。最后進(jìn)行交流評價，項目完成時各小組首先對本組項目完成情況進(jìn)行自我評價，總結(jié)團(tuán)隊合作中出現(xiàn)的問題和獲得的經(jīng)驗。教師對各小組在項目實施中的各個環(huán)節(jié)及最終檢測分析結(jié)果進(jìn)行綜合評價，并與學(xué)生交流完成項目的經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)中的不足。

2 項目式教學(xué)法在儀器分析實驗課程中的具體應(yīng)用

吉林工商學(xué)院食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、食品營養(yǎng)與檢測、糧食工程、生物工程和動物科學(xué)等專業(yè)都開設(shè)了儀器分析課，本文以食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生為具體授課對象，針對目前熱點的食品質(zhì)量安全問題立項開展儀器分析實驗教學(xué)。儀器分析理論課程中原子吸收光譜法是重要的章節(jié)，也是質(zhì)量安全檢測常用的分析技術(shù)，學(xué)生的選題“奶粉中鈣含量的檢測”正是這一檢測技術(shù)的典型應(yīng)用，下面以該項目為例展開討論。

學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)等方式，確定了實驗項目：分析3個品種奶粉中的鈣含量。項目小組設(shè)組長1名，負(fù)責(zé)組織實施項目；2名同學(xué)負(fù)責(zé)奶粉樣品的前處理。經(jīng)討論確定采用干法消解和微波消解兩種方法，意在比較不同前處理方法對鈣含量的檢測分析是否存在影響，1名同學(xué)負(fù)責(zé)鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制，2名同學(xué)負(fù)責(zé)儀器分析方法的建立及上機操作。在項目實施過程中，教師跟蹤項目進(jìn)展，及時提出學(xué)生操作過程中出現(xiàn)的問題，并引導(dǎo)學(xué)生通過翻看教科書、上網(wǎng)查資料等方式讀懂問題所在，自己尋找解決問題的辦法。例如，在本項目實施過程中，出現(xiàn)過標(biāo)準(zhǔn)曲線線性不達(dá)標(biāo)的問題，老師引導(dǎo)學(xué)生從標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的整個環(huán)節(jié)出發(fā)尋找癥結(jié)所在，最終發(fā)現(xiàn)了玻璃器皿清洗不干凈、實驗室用水不規(guī)范等問題。在項目自我評價環(huán)節(jié)，學(xué)生普遍認(rèn)為這種項目式教學(xué)方法，能夠使抽象的理論具體化，如理論課上學(xué)習(xí)的銳線光源、原子化器能使原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)這些概念都很抽象難懂，但通過改變空心陰極燈的電流、調(diào)整燃?xì)夂椭細(xì)獾娜紵壤?、測定霧化效率等實際操作，學(xué)生理解了儀器原理，進(jìn)而掌握了操作方法，而不是單純地死記硬背。再如，在項目開展中學(xué)生通過觀察電爐炭化、馬弗爐灰化后奶粉顏色的差異，更加明確了有機質(zhì)分解過程，理解了鈣離子如何被轉(zhuǎn)化為可分析的狀態(tài)，使得實驗操作自如可控，而不是傳統(tǒng)的按部就班。

3 項目式教學(xué)法在儀器分析實驗課程中的實施效果評價

除了以實驗報告的方式了解項目式教學(xué)在儀器分析實驗課程中的效果，筆者還開展了調(diào)查問卷，對實施效果進(jìn)行評價，希望能夠積極吸納學(xué)生對教學(xué)環(huán)節(jié)、考評方式等方面的反饋意見，從而使項目式教學(xué)能在儀器分析實驗教學(xué)中得以改進(jìn)和完善。本文以食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生為調(diào)查對象，共發(fā)放45份問卷。

項目式教學(xué)的目標(biāo)是有效促進(jìn)學(xué)生對知識技能的掌握。調(diào)查結(jié)果顯示，88.3%的學(xué)生認(rèn)為項目教學(xué)對知識技能的掌握很有幫助；100%的學(xué)生都會主動尋找解決難題的辦法，學(xué)生最常見的做法有咨詢老師、上網(wǎng)查資料、與小組內(nèi)同學(xué)討論和聽取行業(yè)人員經(jīng)驗等；84.6%的學(xué)生認(rèn)為自學(xué)能力得到提高，83.5%的學(xué)生認(rèn)為實際操作能力得到提高，68.7%的學(xué)生認(rèn)為分析解決問題的能力得到提高。

4 項目式教學(xué)法在儀器分析實驗課程教學(xué)中的推廣建議

選題立意是影響項目式教學(xué)法在儀器分析實驗課程教學(xué)中推廣的關(guān)鍵因素，在確定項目時要綜合考慮學(xué)生基礎(chǔ)知識、動手能力等多方面的差異，把握學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和態(tài)度。項目首次開展時主要以激發(fā)學(xué)生興趣、自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題為目的，只要學(xué)生能將項目流程完整實施即可，不要過多追求結(jié)果的準(zhǔn)確性；然后再由易到難分層次設(shè)計項目，規(guī)劃項目的難易程度和工作量大小。

由于項目式教學(xué)給予了學(xué)生很大的發(fā)揮空間，學(xué)生會隨時提出各種問題，這對教師提出了更高的要求，所以教師要不斷完善教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，多種教學(xué)方法相互配合。另外，在評定學(xué)生成績時也可以突破傳統(tǒng)模式，不單純以實驗報告和實驗結(jié)果為依據(jù)，教師可以從學(xué)生項目設(shè)計、小組配合、項目自評等多角度制定量化指標(biāo)[9]。

情境學(xué)習(xí)理論指出，只有將學(xué)生置于實際工作中才能真正學(xué)會相應(yīng)的知識和技能[10]。若想項目式教學(xué)法在儀器分析實驗課程中取得更佳的教學(xué)效果，應(yīng)充分依托第三方檢測機構(gòu)與平臺等校外實踐基地，營造貼合實際的檢測任務(wù)，不斷擴(kuò)展真實項目，使學(xué)生能提前接觸社會、認(rèn)識市場需求、掌握專業(yè)技能。

5 結(jié)語

本文從教學(xué)過程設(shè)計、教學(xué)效果評價等方面研究了項目式教學(xué)在儀器分析實驗課程教學(xué)中的應(yīng)用，并提出了一定的推廣建議。研究表明，項目式教學(xué)從實際問題出發(fā)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鍛煉了學(xué)生解決實際問題的能力，開闊了視野，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和團(tuán)隊合作精神，給學(xué)生帶來了一個全新的觀念。顯然，項目式教學(xué)在儀器分析實驗課程中推廣是可行的，它為食品專業(yè)人才培養(yǎng)提供了一定思路和方向。