應用化學專業“巖礦分析”特色實踐和創新能力培養模式的探索

郎春燕

摘要：巖石礦物分析具有很強的復雜性、綜合性和實踐性。本文從我校應用化學專業基礎課及核心課教學內容改革、集中性實踐教學環節的系統訓練和科學管理、“質量工程”、實驗室軟硬件條件的改進、科研促教學等方面入手，較為全面地論述了“巖礦分析”特色實踐和創新能力培養模式的探索之路。

關鍵詞：巖礦分析；專業特色；實踐和創新能力；培養模式

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2013）06-0186-02

一、巖礦分析的重要意義及我校應用化學專業在該領域的地位與優勢

“巖礦分析”被喻為地質工作的“眼睛”，其成果直接關系到礦產資源的儲量計算，也是開采、冶煉、設計工作的重要依據。當前，巖礦分析在國土資源大調查、生態環境保護與治理以及化工、冶金、燃料、農業、商品檢驗、國防科技等諸多領域，既發揮著提供信息數據、科技服務的功能，又執行著質量檢驗、生產流程監控的功能，為我國國民經濟建設發揮了重要作用。成都理工大學材料與化學化工學院應用化學系（原二系）是我國于1959年最早設立培養“巖石礦物分析”本科高級專門人才的基地，同時也是最早編輯出版《巖石礦物分析》類系列教材的主編高校之一；是四川省內唯一開設《巖石礦物分析》、國內首先開設《復雜物質分析》（以巖礦分析為主要特色）課程的單位。這兩門課多年來為我校“應用化學”專業的招牌課和用人單位強調的必修課。本專業開發的“載金炭上解吸金新工藝”，曾先后獲得國家、部省級科技成果獎，被列為國家重點推廣指南項目（編號：99040223A），5年內產生直接經濟效益1000多萬，已在四川等十多個西部省份得到推廣。

二、培養模式與取得成效

為了培養出在以“巖礦分析”為特色的地質物料分析方面既有操作水平、又有創新能力的合格人才，近幾年來，我們著重采取了以下措施并取得了相應的成績。

1.從專業基礎及核心課教學內容改革入手，夯實學生“巖礦分析”的基礎。“萬丈高樓平地起”，要想成為一名合格的“巖石礦物”分析人員乃至專家教授，不但要具備扎實的化學分析和儀器分析的基礎，還要經過諸如《復雜物質分析》等以巖石礦物分析為主要內容的專業課程的學習與培訓。為此，近三年來，為了進一步加強和突出本專業“巖礦分析”的特色，項目組將與“巖礦分析”密切相關的幾門專業基礎課和專業課，從教學內容、學時、實驗項目的設置等進行了全方位的整合。通過課程內容的調整與改革，既符合經典巖礦分析的要求，又體現了現代地質物料分析的發展趨勢。培養出來的學生不僅具有更加扎實系統的元素定性、定量分析基礎，同時對于現代地質物料分析的儀器和手段，也有了更多的認識和接觸的機會。

2.加強集中性實踐教學環節的系統訓練和科學管理，密切與生產單位的交流與合作，提高“巖礦分析”實踐與創新能力的培養效果。本專業集中性實踐教學環節主要包括生產實習、專業課程設計、畢業實習（設計），這三個環節均相應配有完善的大綱及指導書等一系列科學合理的指導性文件。為了讓學生對無機、有機、物理及分析四大化學的基本理論和操作技巧有更深入的理解，我們將生產實習的時間從原來的4周增加到6周，并于實習前擬定出生產實習計劃及生產實習質量控制系統評分標準。內容上遵循先易后難、循序漸進的原則，從開始的溶液配制及標定，到后來的氧化還原滴定、絡合滴定的原則和條件的確定以及多種分析方案特點的比較及選擇，最后用四周時間查閱、設計硅酸鹽中各組分的含量范圍和分析方法并完成11個項目的分析測定（重復分析兩遍），每個項目指標的得分權重如下，以此可以更加公正、客觀地評價學生的分析操作技能。此外，我系還保持了與成都綜合巖礦測試中心等8個穩定的校外實踐教學基地的密切合作，這些單位為本專業的生產實習提供了良好的實習場所，學生的成績評定按照所在單位的相關規定嚴格執行。

安排在第7學期的專業課程設計的目的是使學生在生產實習的基礎上，進一步加深對儀器分析基本原理和應用范圍的理解，培養學生充分利用現代信息技術獲取文獻資料的能力及初步的專業科研思維，提高學生綜合應用理論知識分析問題解決問題的能力，提高學生復雜物質分析、尤其是痕量超痕量元素的分析能力，為進行畢業設計和將來從事教學、科研和生產工作打下良好的基礎。可供學生選擇的題目約20個，其中大多數與巖石礦物或其他地質物料分析有關。學生應根據選定的題目，認真查閱相關的文獻資料并進行綜合分析，按照方法原理、主要儀器試劑、操作步驟、結果計算、討論、參考文獻6個方面，完成專業課程設計報告的撰寫。第8學期的畢業實習，是讓學生針對老師給出的、多數與地質物料分析尤其是痕量超痕量分析有關的題目，通過查閱文獻，擬定技術路徑和實驗方案，并通過2個月左右的時間，實施自己的研究方案，解決實驗過程中所遇到的問題，最后提交論文并進行答辯。通過上述三類集中性實踐教學環節的科學訓練，學生的操作動手能力、分析問題解決問題的能力以及創新能力，均得到很大程度的提高。

3.以“質量工程”為推手，促進教學資源的利用和教學效果及學生實踐能力的提高。近4年來，本專業共承擔了9項質量工程項目，發表了5篇教學教改文章。省級精品課程《復雜物質分析》及校級雙語精品課程《環境分析化學》、校級精品課程《分析化學》均建有畫面美觀、信息量大的課程網站。網站中除含有三門課程的教學大綱、實驗大綱、包含實驗原理、儀器試劑、實驗步驟等信息的實驗指導書等教學文件和實驗多媒體課件，還在醒目的位置自動閃現出前兩門課程每個實驗的動畫流程，讓學生方便及時地了解到各實驗的基本原理、實驗現象和流程規律，有效激發了學生的學習興趣，提高了實驗教學的效果和教學資源的利用，擴大了課程在校內外的影響力。此外，“應用化學”校級特色專業、省級大學生創新性實驗項目“聚醚型聚羧酸混凝土減水劑的合成、表征及應用”、校級教改項目“《儀器分析》課程的改革與實踐”、“應用化學專業生產實習模式和質量控制系統研究”、“適應我校學科發展的《分析化學》課程改革與實踐”、“應用化學專業開放式教學模式”，均從不同的角度出發，圍繞“巖礦分析”這一專業特色，力爭通過師資隊伍建設、教材建設、教學科研項目及成果獎的申報、文章及專利的發表、實驗室建設、創新性實驗項目、課程教學內容和教學模式的改革、生產實習模式和質量控制系統的研究等多種途徑，培養出具有“巖礦分析及現代地質物料分析”實踐能力和創新能力的合格人才。

4.提高實驗室軟硬件條件，推動實驗項目的更新和研究環境的改善。實驗室環境的優劣直接影響著學生實踐能力和創新能力的培養，目前可供本專業使用的校內、外實驗室分別有16及8個。為了培養出具備經典“巖礦分析”及現代“地質物料分析”實踐創新能力的專門人才，我們將與專業特色密切相關的《無機化學》、《分析化學》、《元素定量分離與富集》、《復雜物質分析》、《環境分析化學》的等實驗課程安排在管理一流、設施先進的學校省級“基礎化學實驗教學示范中心”。此外，我院新增的“礦產資源化學”四川省高校重點實驗室、PE產的石墨爐—原子吸收光譜儀、實驗室微波消解系統、氣相/液相色譜—質譜儀、XRD光譜儀、紅外光譜儀等現代化的精密儀器設備，促進了《儀器分析》、《復雜物質分析》、《環境分析化學》等課程實驗項目的更新，也使學生畢業設計、課外科技活動的研究內容更加豐富，題目更加新穎誘人，科研興趣的提升又十分有利于創新型人才的培養。

5.以科研促教學，全面提升學生的創新能力和研究成果。為了培養出與“巖礦分析”密切相關的“地質物料分析”的創新型人才，本專業一方面積極鼓勵將科研項目和科研成果融于、支撐本科教學，支持教材建設、精品課程建設、課堂教學、畢業實習等、鼓勵學生踴躍參加課外科技活動，一方面在新的人才培養方案中，于第四學年寒假首次增加了為期1周的撰寫“創新實驗設計方案報告”的實踐教學環節。通過這些舉措，豐富了教學內涵，改善了辦學條件，逐漸形成了“重素質、強能力、科研促進教學、培養創新人才”的育人特色。近4年，本專業共有35名本科生參加了17項課外科技立項活動，其中1人獲省級一等獎，2人獲校級優勝獎，3人獲校級三等獎，2人分獲院級一等獎和二等獎。通過以上教學模式的探索與實踐，本專業在以“巖礦分析”為特色的“地質物料分析”的實踐和創新能力人才培養方面，取得了顯著的成績。目前學生的招生、就業形勢呈現出前所未有的大好局面，其授位率、畢業率（近四年一直保持在95%以上）連續2年名列我校材化院5個本科專業的第1名。