化工類本科儀器分析實驗課程教學(xué)探索

徐麗娟，王 穎，王琳琳

(銀川能源學(xué)院，寧夏 銀川 750105)

不論是在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域，還是能源化工領(lǐng)域，儀器分析作為一種快速有效的檢測手段被廣大企業(yè)所青睞。尤其是在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，產(chǎn)品研制開發(fā)、質(zhì)量評價等都離不開它。這就要求我們的相關(guān)專業(yè)本科畢業(yè)生必須要熟練掌握儀器分析的基本技能。為了拓寬知識面，增強學(xué)生在未來技術(shù)工作崗位競爭的需要，培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型人才，銀川能源學(xué)院石油化工學(xué)院在化學(xué)工程與工藝、能源化學(xué)工程等本科專業(yè)都開設(shè)了儀器分析實驗專業(yè)選修課程，共計24學(xué)時。

儀器分析實驗是化學(xué)、物理和電子技術(shù)交叉緊密的一門課程，其特點是理實結(jié)合。通過該門課程的學(xué)習(xí)，不僅要讓學(xué)生了解儀器的基本原理和構(gòu)造，還要在有限的學(xué)時里使學(xué)生掌握儀器的基本操作步驟和注意事項，并能夠利用有限的臺套儀器完成既定的實驗項目，這就使得這門課程具有一定難度。往往學(xué)生在該課程的學(xué)習(xí)中很難達(dá)到能力培養(yǎng)的要求。

基于儀器分析實驗課程設(shè)備臺套數(shù)少，教學(xué)內(nèi)容和方法陳舊，教學(xué)效果不理想等現(xiàn)狀，我們對該門課程進(jìn)行了改革探索。探索主要從教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、教學(xué)方法創(chuàng)新和考核方式多樣性等方面進(jìn)行，并取得了一定的成效。

1 教材建設(shè)

教材建設(shè)體現(xiàn)了教學(xué)思想、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革，是保障教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法存在實施的關(guān)鍵。本著我院化工類本科畢業(yè)生人培方案對于儀器分析知識的的要求，以“適用、夠用、應(yīng)用”的原則，對原有的知識內(nèi)容進(jìn)行了更新，努力與新知識、新技術(shù)接軌。全書采取了項目化的形式，將生產(chǎn)實際中的具體工作和本科生教學(xué)相結(jié)合，縮短了崗位和學(xué)校的陌生感。教材注重處理傳統(tǒng)分析技術(shù)和新興交叉技術(shù)的關(guān)系，在闡述基本原理和知識的基礎(chǔ)上體現(xiàn)“少而精、精而新”。除此以外，項目的編寫融入了綠色化學(xué)、能源化學(xué)經(jīng)濟(jì)等理論的思想，并加入了閱讀擴展學(xué)習(xí)。擴展材料主要在新奇、趣味和實用方面下功夫，既可以作為培養(yǎng)學(xué)生興趣和擴大知識面的閱讀材料，也可以使學(xué)生通過閱讀，了解本專業(yè)的發(fā)展動態(tài)，激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣和熱情，拉進(jìn)企業(yè)崗位和學(xué)校學(xué)習(xí)的距離。

2 教學(xué)內(nèi)容改革

原有儀器分析實驗是和理論教學(xué)并在一起的一門課程，在內(nèi)容上過于繁復(fù)，學(xué)生容易重理論、輕實驗。加上大型儀器購買及后期維護(hù)費用較高，導(dǎo)致實際臺套數(shù)不能滿足教學(xué)需要，所以，我們在課程設(shè)置上將實驗課單獨設(shè)課。在項目選擇上，通過企業(yè)調(diào)研和行業(yè)專家調(diào)研，我們優(yōu)選了6個有代表性的企業(yè)實際工作項目作為我們的儀器分析實驗教學(xué)類目，每一類目又提供2個具體內(nèi)容以供教學(xué)選擇。在實驗項目順序上，根據(jù)企業(yè)調(diào)研和學(xué)生們提出的建議，及時對開設(shè)的實驗項目和順序進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后先進(jìn)行樣品紅外光譜的測定實驗，將以前的觀摩實驗分環(huán)節(jié)讓學(xué)生進(jìn)行動手操作。然后進(jìn)行物質(zhì)紫外光譜的測定，接著是火焰原子吸收法測定自來水中的鈉離子，色譜法測自來水中常見陽離子，氣相色譜法測白酒中甲醇含量，液相色譜法測某種物質(zhì)中組分等。調(diào)整后的好處是同一個實驗組的同學(xué)，在進(jìn)行自來水中某些離子測定的時候，可以按照認(rèn)知的順序進(jìn)行實驗學(xué)習(xí)，先是對物質(zhì)進(jìn)行紅外譜圖的分析，然后用紫外光譜進(jìn)行定量，微量的可以用氣相、液相分析，也可以用火焰原子吸收法或離子色譜法測定。這樣，學(xué)生就可以通過一個項目測定的結(jié)果差異來比較光譜法和色譜法的區(qū)別，加深認(rèn)識。實踐證明，調(diào)整后的實驗內(nèi)容和順序更符合學(xué)習(xí)思維習(xí)慣，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探索精神。

3 教學(xué)方法

近年來，信息化技術(shù)在教學(xué)方面越來越多的被廣大老師所接受。同時，現(xiàn)代化的教學(xué)手段對于輔助教學(xué)起到很好的作用。采用虛擬仿真結(jié)合課堂操作，可以有效的解決課時不夠、儀器臺套數(shù)不足的現(xiàn)狀。同時，采用翻轉(zhuǎn)課堂和微課的形式，提前將要學(xué)習(xí)的項目分組布置，教師提前將實驗講義、儀器操作規(guī)范、教學(xué)PPT、實驗微課等資源上傳到相關(guān)網(wǎng)站，學(xué)生提前學(xué)習(xí)，認(rèn)真觀看，可以實現(xiàn)實驗課程的再現(xiàn)性。在認(rèn)真預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生在課下就可以掌握實驗的目的、原理和實驗步驟，以及儀器的基本操作，在課堂上，學(xué)生做實驗就會有信心，實驗成功率大大提升。這不僅節(jié)約了實驗時間，實驗成本，同時也激發(fā)了學(xué)生動手的熱情和培養(yǎng)對實驗動腦思考的良好習(xí)慣。

4 考核方式

改革后的儀器分析實驗課獨立設(shè)課，需要進(jìn)行專門考試?；贠BE工程模式的理念，我們在考核方式上重點關(guān)注學(xué)生的過程性成績，考試采取N+1的形式。N主要是過程性成績，占總成績的70%，主要分為翻轉(zhuǎn)課堂表現(xiàn)10%，實驗報告設(shè)計及撰寫20%，課堂動手操作40%。而“+1”里的這個“1”則是筆試和口試(口試采取抽題的方式)，占總成績的30%。改革后的考核方式避免了以單純實驗報告決定總成績的弊端，學(xué)生在撰寫時可以在固定模板下體現(xiàn)自己的設(shè)計，有利于減少學(xué)生不認(rèn)真做實驗而抄襲報告的陋習(xí)，同時能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗精神和分析思考能力。改革后的考核方式突出"重過程、重表現(xiàn)、重創(chuàng)新思維"的指導(dǎo)思想，能更加客觀、公平的反映學(xué)生的儀器分析實驗水平，調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)新思維。

5 結(jié)語

儀器分析實驗改革不僅僅是OBE工程模式的改革探索，也是專業(yè)認(rèn)證對儀器分析教學(xué)效果的要求。通過實行教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法和評價體系方面的改革，提高了教學(xué)質(zhì)量及效果，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動手能力，調(diào)動了學(xué)生創(chuàng)新思維的潛能，使該門課程更加符合用人單位對人才的需求，貼合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求。