新建本科院校應(yīng)用型化工人才儀器應(yīng)用能力的培養(yǎng)和提升

陳毅挺 黃露 李艷霞 林棋

摘要：文章針對(duì)新建本科院校應(yīng)用型化工人才培養(yǎng)在儀器使用和管理能力提升中遇到的問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)模式、考核方式等幾個(gè)方面開展教學(xué)改革，以提高儀器教學(xué)的覆蓋度和授課效率，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為相關(guān)教學(xué)改革提供一些思路。

關(guān)鍵詞：儀器應(yīng)用能力;應(yīng)用型化工人才;立體化教學(xué)環(huán)境

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）52-0215-02

隨著我國(guó)教學(xué)科研水平的快速提升，越來(lái)越多的現(xiàn)代儀器進(jìn)入高校。這些儀器功能強(qiáng)大，可應(yīng)用的學(xué)科范圍較廣，同時(shí)隨著福建省乃至全國(guó)化工、制藥等行業(yè)的高速發(fā)展，地方企業(yè)需要擁有一批能操作、管理大型儀器，并進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)的高級(jí)人才。因而新建本科院校以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)于儀器使用與管理人才的培養(yǎng)就顯得尤為重要[1-3]。

一、教學(xué)內(nèi)容的充實(shí)

新建本科院校培養(yǎng)的應(yīng)用型化工人才要結(jié)合當(dāng)?shù)仄髽I(yè)實(shí)際，企業(yè)不僅僅要求員工能操作儀器設(shè)備，還希望儀器使用人員具備一定的維護(hù)和保養(yǎng)的能力。因此，課程組從兩方面入手進(jìn)行調(diào)整：一方面修訂了專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，將儀器分析、現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)、農(nóng)殘分析等課程有機(jī)組合，不重復(fù)授課內(nèi)容，條理上層層遞進(jìn)，比如將儀器分析課程中原來(lái)的質(zhì)譜、核磁等內(nèi)容移到現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)等課程中;另一方面，由于教學(xué)內(nèi)容的整合，節(jié)約了各課程原有內(nèi)容的授課時(shí)數(shù)，就可以在各門相關(guān)課程中充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，適當(dāng)?shù)卦黾佑嘘P(guān)儀器、儀表可靠性評(píng)價(jià)、硬件維護(hù)等方面的講授和訓(xùn)練，以增強(qiáng)學(xué)生在儀器日常維護(hù)和微小故障排除方面的能力。同時(shí)選取了部分學(xué)生，嘗試讓他們參與部分儀器的管理和維護(hù)工作，與儀器設(shè)備“親密接觸”，從多角度理解儀器的相關(guān)知識(shí)。實(shí)踐證明，這部分學(xué)生在完成儀器維護(hù)工作的同時(shí)，也明顯地提高了儀器應(yīng)用能力，甚至承擔(dān)了一些大型儀器的樣品測(cè)試工作。另外，讓這部分學(xué)生“以點(diǎn)帶面”，以他們?yōu)楣歉?，組建若干的團(tuán)隊(duì)，完善儀器各方面的知識(shí)儲(chǔ)備。

二、立體化教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建

目前，學(xué)生獲取知識(shí)的渠道已經(jīng)多樣化，再依靠以往課堂傳授的方法，已經(jīng)無(wú)法解決日益增加的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容與不斷減少的授課時(shí)數(shù)之間的矛盾。課程組通過(guò)立體化教學(xué)提倡自主學(xué)習(xí)，樹立以學(xué)生為本的教育理念，從空間和時(shí)間上立體化地構(gòu)建引導(dǎo)學(xué)生整體能力提高的教學(xué)環(huán)境。具體包括兩個(gè)方面：一是空間上立體化學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建。學(xué)生可以從課堂、實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)這一立體化的學(xué)習(xí)環(huán)境中獲取知識(shí)和技能。依靠學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)，將收集、制作并整理的國(guó)內(nèi)外有關(guān)儀器訓(xùn)練的多媒體資料提供給學(xué)生。學(xué)生通過(guò)這些教學(xué)資料對(duì)自身預(yù)習(xí)的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)后隨時(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，從而加深對(duì)儀器結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)操作的理解，彌補(bǔ)由于課時(shí)壓縮帶來(lái)的課堂教學(xué)內(nèi)容無(wú)法面面俱到的問題[4]。這些工作也可以與現(xiàn)在廣為使用的“慕課”相結(jié)合，適時(shí)地為學(xué)生推薦一些關(guān)于儀器操作、維護(hù)、分析方法開發(fā)的“慕課”視頻，讓學(xué)生從多角度認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。二是學(xué)習(xí)時(shí)間上的立體化，將翻轉(zhuǎn)課堂引入教學(xué)中[5]。但是據(jù)課程組調(diào)查，如果沒有實(shí)行一些措施，學(xué)生在儀器使用之前進(jìn)行預(yù)習(xí)的比例并不高。為了更好地引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)前的學(xué)習(xí)，我們?cè)O(shè)置了“半被動(dòng)式”和“主動(dòng)式”相結(jié)合的方式。通過(guò)教學(xué)平臺(tái)，時(shí)刻把握學(xué)生自學(xué)的情況，在教師能有效量化掌握并督促學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度的前提下實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。例如針對(duì)自學(xué)時(shí)間較少、進(jìn)度較慢的同學(xué)，除了在網(wǎng)上給予一定提醒外，還會(huì)在實(shí)驗(yàn)開展前的課堂教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)行針對(duì)性的提問，并將提問結(jié)果作為形成性考核成績(jī)的一部分，以促使學(xué)生重視預(yù)習(xí)。

三、實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)方式的改進(jìn)

在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，一般是教師先介紹儀器原理、儀器主要結(jié)構(gòu)、操作流程、數(shù)據(jù)處理方式等，同時(shí)進(jìn)行一些操作演示，然后學(xué)生再正式開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這里就出現(xiàn)了兩個(gè)問題：從學(xué)生角度來(lái)看，教師授課明顯地?cái)D占了學(xué)生的實(shí)踐操作時(shí)間;從教師角度來(lái)看，受儀器套數(shù)限制，儀器分析實(shí)驗(yàn)往往使用循環(huán)實(shí)驗(yàn)的方式，這樣隨著學(xué)生組數(shù)的增多，教師重復(fù)講解，工作量大，往往導(dǎo)致后面幾組教師由于精力不足使得集中講解效果變差的情況出現(xiàn)。

針對(duì)這個(gè)問題，本文適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)了實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)方式，在幾個(gè)層次上進(jìn)行了教學(xué)改革：首先，教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)前的一些簡(jiǎn)單提問來(lái)考查學(xué)生對(duì)于儀器和實(shí)驗(yàn)的掌握情況。其次，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間所限，往往儀器操作的對(duì)象是一些教師配制的簡(jiǎn)單樣品，而這與生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的實(shí)際樣品相差甚遠(yuǎn)。為了解決這個(gè)問題，我們提出了教學(xué)的第二層次，即在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行間隙，比如等待儀器穩(wěn)定或者等待數(shù)據(jù)產(chǎn)生的過(guò)程中，教師結(jié)合當(dāng)前實(shí)驗(yàn)對(duì)諸如國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)分析方法進(jìn)行剖析，將所涉及儀器的原理、儀器大致結(jié)構(gòu)、定性定量方法、可能存在的干擾及對(duì)應(yīng)的消除方法等知識(shí)穿插其中，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)如何運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐有具體和感性的認(rèn)識(shí)。為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，可以結(jié)合近期的社會(huì)、科技新聞或熱點(diǎn)，例如通過(guò)曾經(jīng)全民關(guān)注的“三聚氰胺奶粉”事件，剖析國(guó)家關(guān)于奶制品中的三聚氰胺檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、方法中涉及的儀器知識(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到原來(lái)我們學(xué)的知識(shí)可以這樣用，而且可以這么貼近生活。在以上教學(xué)的基礎(chǔ)上，教師還可以通過(guò)提出某些物質(zhì)的檢測(cè)要求，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和自身知識(shí)儲(chǔ)備，選擇合適的儀器與檢測(cè)方法，從而形成教學(xué)上的第三個(gè)層次——學(xué)以致用。這部分教學(xué)可通過(guò)與學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中開展討論，或者安排該內(nèi)容作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分等方法，體現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)化的成果。這樣，教師就可以將重點(diǎn)集中在展示儀器實(shí)體結(jié)構(gòu)以及操作注意事項(xiàng)上，不再涉及儀器原理、數(shù)據(jù)處理方式等，從而節(jié)約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間，有效地提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率[5]。學(xué)生通過(guò)大量的交流，真正理解了儀器的原理和操作步驟，把更多的時(shí)間讓給學(xué)生進(jìn)行儀器操作訓(xùn)練，甚至是“創(chuàng)造性操作”（即學(xué)生沒有完全依據(jù)實(shí)驗(yàn)講義，而是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作流程進(jìn)行改動(dòng)，甚至自行設(shè)計(jì)并開展一些講義上未曾介紹的操作，這是任課教師必須大力支持與提倡的。）。實(shí)驗(yàn)開展過(guò)程中，教師可以將以往只是用于等待、觀察學(xué)生操作的時(shí)間充分利用起來(lái)，與學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)相關(guān)交流，加深學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐的具體和感性認(rèn)識(shí)。這些都有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和自主研發(fā)能力，并有望解決一直困擾大型儀器設(shè)備開放實(shí)驗(yàn)開展的怪圈，即怕儀器壞，不給學(xué)生用;而學(xué)生沒有自行使用過(guò)，一用儀器就容易壞的惡性循環(huán)。

四、考核重過(guò)程

以往相關(guān)課程的考核注重的是期末卷面成績(jī)，如何全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)掌握情況一直是困擾各門課程任課教師的問題之一。目前，我們逐漸在相關(guān)課程中推廣形成性評(píng)價(jià)，即在教學(xué)過(guò)程中即時(shí)、動(dòng)態(tài)、多次對(duì)學(xué)生實(shí)施的評(píng)價(jià)，注重及時(shí)反饋，以強(qiáng)化和改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定體系包括形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)兩個(gè)方面，形成性評(píng)價(jià)內(nèi)容可以包括學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的平時(shí)作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)開展、專題討論、平時(shí)學(xué)習(xí)等;終結(jié)性評(píng)價(jià)可以是以期末考試的形式來(lái)完成，考試的形式可以是書面考試，也可以是上機(jī)操作考試。對(duì)于包含儀器操作實(shí)驗(yàn)的課程，為了提高學(xué)生的儀器應(yīng)用能力，需要大幅度提高實(shí)驗(yàn)部分成績(jī)?cè)谡n程總評(píng)中的比例。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在教學(xué)中積極營(yíng)造優(yōu)良的教學(xué)環(huán)境，構(gòu)建新型教學(xué)模式，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，并推進(jìn)形成性考核，學(xué)生在儀器設(shè)備使用、維護(hù)方面的能力有所加強(qiáng)，有效提高了學(xué)生對(duì)儀器的認(rèn)識(shí)和理解，提升了學(xué)生儀器應(yīng)用方面的綜合能力。對(duì)新建本科院校的課程建設(shè)和人才培養(yǎng)方案的修訂提供了一些思路和可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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