《現代儀器分析》課程教學改革的探索

摘要：根據非化學專業儀器分析課程的教學特點，提出教學方法的探討：采用豐富的多媒體手段，提高效率；開展課堂提問和討論等多種教學方法，引導學生主動思維的能力；改革實驗教學特別是增加設計性實驗的內容，將理論與實驗教學合理結合，并盡量多地滲透前沿學科信息，使課程教學效果得到提升。

關鍵詞：儀器分析；理論教學；實驗教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）14-0014-02

一、儀器分析課程的特點

《現代儀器分析》課程是一門要求綜合能力很強的應用型課程，與其它應用學科相比，有其顯著的特點：既有很強的理論性，又需要大量實驗作為課程的支撐。而現代科學儀器已成為許多發達國家未來發展的戰略重點，人類基因組計劃之所以能提前完成，也是得益于先進分析儀器的應用。儀器分析課程滲透著大量力學、光、電、磁和計算機等交叉學科的基本理論與前沿性技術，它涉及到的化學學科知識，理論性強、內容廣泛，幾乎涵蓋了所有的化學學科專業及與各專業相關的新領域和邊緣學科。因此，儀器分析課程起點較高。如何用發展的眼光看待儀器分析教學，做好教學的改革，構建現代分析儀器中的認知結構，有效靈活地利用啟發式教學，合理利用實踐教學環節，將理論教學與實驗教學很好地銜接，為國家培養有一定創新能力的專門人才，是當今課程教學改革的重點。

在工科大學中，許多課程的教學包含兩個教學過程，即理論教學和實驗教學。但由于各方面的原因，許多課程的理論教學和實驗教學不能很好銜接，造成理論教學和實驗教學的嚴重脫節，其教學效果受到一定影響。為了探討儀器分析課程理論教學和實驗教學的關系，以我院環境科學專業學生的專業基礎課《現代儀器分析》為試點，探討了多模式的課堂教學方法，并結合實驗教學，研究其與理論教學的合理銜接及促進作用。

二、教學方法的探索

教學是高等院校培養人才的基本途徑，而教師則是教學活動的設計者和組織者，在教學過程中起著主導作用。教師的教學思想更新將會導致教學方法的變革，教學方法的改變必然會讓學生的學習能力和學習興趣提高。長期的教學實踐并結合儀器分析課程特點及學生的學習特點，在教學過程中注重如下教學環節，收到了良好的教學效果。

1.根據專業特點，明確課程定位，優化教學內容。儀器分析課程內容煩雜、枯燥難懂，并且隨著通識課程課時的增加，專業課不斷壓縮，所以課時相對較少。若每一種分析技術都平分課時講授，學生對各種分析方法便只能膚淺掌握，教學效果往往事倍功半。為了更好的培養合格的以有機污染與防治為主的環境專業人才，精選必備的知識，優化教學內容，提高教學質量，在課堂講授內容上進行整合，以適應人才培養的實際需要。對于我校學生來說，掌握有機物分析技術是主要目的。如：色譜分析、質譜分析、紅外光譜及核磁共振波譜等是以后的相關專業的工作中均會經常用到，這就要求教師在講課過程中有所側重，將這些內容的課時數增加，對于技術相對簡單和落后的極譜分析法等則改用自學的方式，而像紫外光譜、原子發謝光譜等這些不常用的方法課時數適當減少，僅作簡單介紹即可。

2.豐富教學手段與方法，提高教學質量。前蘇聯教育家巴班斯基的教育理論認為：“教學方法的最優化程序中一個最重要的、也是最困難的問題是合理地選擇各種教學方法并使之達到合理的結合，即在有限的時間內獲得最好的教學效果。”隨著信息和網絡時代的到來，現代教育技術已成為新世紀教師必備的職業技能，多媒體教學可以改變過去一成不變的單一教學方法，以其信息存儲量大、圖文聲并茂、形式新穎，博得廣大教學參與者的厚愛。因此，在有限的學時條件下，根據教學大綱的要求，設計豐富多彩，內容合理的多媒體課件進行儀器分析課堂教學就顯得尤為重要，另外，現代儀器分析課程所涉獵的學科知識面廣，特別是在講解一些儀器組成、結構和比較各種分析方法的異同點時，借助多媒體技術教學可以更形象和直觀了。而為了讓學生明了各儀器物理原理時，用Flash制作豐富的視頻、聲音、圖形和動畫，達到事半功倍的效果。

3.用靈活多樣的授課方式，激發學生的學習興趣。課堂授課方式除了正常的課堂講授、提問外，課堂討論式教學模式是我們進行教學改革的重要內容之一。課堂討論教學屬于啟發式教學，更適于在儀器分析課程這樣高年級學生中開展，我們不僅設定了討論這種教學形式，更要求在每章課堂講授完成后，專門開辟時間讓學生自主思維、提出本章內容中的疑問和難點，通過全班或分組討論的方式對問題進行深入討論，最后由老師進行總結和點評。從幾年的試驗效果來看，學生通過這種教學模式，不僅能系統地掌握學科知識，而且能獲得獨立學習與更新知識的能力。因此，在教學過程中嘗試著不斷地擴充教學方式，適當地多安排一些討論課是很有必要的。

三、實驗課與理論教學的合理銜接與促進作用

實驗教學是儀器分析教學的一個重要環節，開展實驗課的目的就在于使學生更直觀的了解現代分析儀器的結構特點和技術關鍵，體驗其使用方法，鞏固課堂理論知識。為了充分發揮實驗課的作用，我們在完成基本教學內容的同時，按照創新型人才培養模式，明確目標，積極探索，全面地推進儀器分析實驗教學改革，并取得了較好的效果。

根據課程內容和實際條件，我們安排了25%的演示實驗，對高端精密儀器的工作過程進行直觀演示。50%綜合性驗證性實驗，讓學生在實驗技能和實驗方法上進行綜合訓練。著重培養學生的實驗動手能力、綜合分析能力及數據處理能力的能力。在實驗教學中發現除了掌握基本的學習方法與學習能力，綜合性實驗更能激發學生對科學研究的興趣，使學生對實驗充滿了自信和積極性。

對于儀器原理和操作較簡單的方法，我們安排了25%的設計性實驗，結合課程教學或獨立于課程教學而進行的一種探索性實驗，既考察每個學生的綜合能力，也挑戰他們團隊協作的能力。實驗過程不但要求學生綜合運用所學知識設計實驗方案，且要求學生能在實驗過程中發現問題、分析問題、解決問題，培養學生獨立解決實際問題的能力，探索創新能力及組織管理能力。在整個實驗中，小組的同學要協作共同設計、分工完成實驗，對實驗中產生的問題要及時獨立或協商解決；通過設計性實驗教學，我們發現不僅提高了學生個人素養，培養他們創新能力，提高他們團隊合作精神，最重要的是增加了對課程的興趣并加深理論教學內容的理解。事實證明，實驗課程對理論教學內容有很大的促進作用。

參考文獻：

[1]朱明華.儀器分析（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]教育部人事司.高等教育學[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]劉英菊，陳實，熊亞紅，等.儀器分析教學改革初探[J].廣東化工，2008，（35）（7）：168～170.

[4]尚永輝，岳立志.儀器分析課程教學的思考[J].食品工程，2009，（1）：11-14.

[5]葉楓.深化實驗教學改革不斷培養創新人才[J].實驗室研究與探索，2008，（10）.

[6]謝友斌.火焰原子吸收光譜法測鈣時磷酸根離子的干擾及消除研究[J].淮北煤炭師范學院學報（自然科學版），2005，（04）.

[7]羅志剛，余林梁，周強，陳敏，陳實，陳玉芬，王平.從松節油中高效分離α-蒎烯[J].廣東化工，2003，（04）.

[8]張永娥，王瑞良，靳紹菊.土壤微量元素含量及其影響因素的研究[J].土壤肥料，2005，（05）.

作者簡介：朱丹，中國石油大學（北京）環境科學專業，碩士，講師。