工程化背景下 《儀器分析》實驗教學改革探討

盛蒂，朱蘭保，丁艷 （蚌埠學院化學與環境工程系，蚌埠233030）

所謂 “工程化”教育，是指不僅要向學生傳授現代化的科技知識，更應該在知識的傳授過程中滲透工程技術的內容，使之體會和掌握工程設計、工程實踐的一般規律和基本分析方法，避免教學理論化脫離實際的傾向［1］。在 “工程化”背景下的應用型人才培養中，要注重激發學生對科研工作的興趣和熱情，培養學生的創新精神和團隊精神，提高學生的綜合素質，培養符合社會和企業需要的工程應用型人才。

儀器分析作為現代的分析測試手段，在多個學科領域都有著廣泛應用，已成為高等學校中許多專業的重要課程之一。而實驗教學是 《儀器分析》課程的重要組成部分，通過實驗可以使學生加深理解有關儀器分析的基本原理，掌握必要的實驗基礎知識和基本操作技能，培養和提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力［2，3］。蚌埠學院自2011年以來提出了 “工程化”應用型人才培養模式，“工程化”教學改革對 《儀器分析》實驗教學提出了更高的要求。3年來，《儀器分析》課程組不斷地對該實驗教學進行改革與實踐，取得了較為顯著的效果??蚌埠學院重點課程建設項目 （ZDKC1106）；蚌埠學院教學研究項目 （JYLY1009；JYLC1014）；蚌埠學院優秀人才計劃項目；蚌埠學院重點實驗室資助項目。。

1 《儀器分析》實驗教學存在的問題

1.1 儀器設備資源短缺，實驗教學面臨 “僧多粥少”的困境

儀器分析實驗設備多為大型精密儀器，價格昂貴，操作環境條件要求較高，需要專人管理，因此實驗室不可能購置多套同類儀器設備。受實驗室場地、儀器臺數和實驗學時的限制，有個別實驗20人共用一臺儀器，有些儀器操作復雜，學生獨立操作的可能性較小，又無重復實驗的機會，在實驗過程中，不能讓每個學生充分地進行實驗操作，而且學生有依賴感，因此大多數學生都是走馬觀花，很難達到預期的教學效果。

1.2 儀器分析實驗安排與講課內容不能同步進行

受儀器數量和試驗場地限制，儀器分析實驗教學，一般多采用輪轉的方式，因而實驗安排與講課內容通常不能同步進行。雖然經過精心安排，基本保證實驗內容比理論課滯后，但是有的組滯后時間較長，而且大型儀器結構復雜，原理抽象，單憑課堂教學時的印象同學們往往難以理解，致使實驗時同學仍然是一頭霧水［4］。

1.3 學生對于實驗課程重視不足

《儀器分析》實驗課程一般為理論課的輔助課程，學生對實驗的重要性認識不夠，常常處于一種應付狀態。課前不預習，實驗過程中僅僅按照實驗指導書機械模仿，實驗過程中出現的問題不思考，缺乏主動性，實驗結束后，實驗報告的撰寫往往也是敷衍了事，甚至相互抄襲。

1.4 實驗內容與專業和生產實踐脫節

相比新技術、新儀器的出現，《儀器分析》實驗教材內容一般都比較滯后，而且往往是通用教材，缺少與專業和生產實踐的緊密結合，學生積極性不高。另一方面，現代儀器的更新發展比較迅速，學校的儀器更新嚴重滯后，與現代新儀器的全自動化操作相差甚遠，即使選擇一些新的實驗內容，儀器也無法滿足。

1.5 教師實踐能力有待提升

由于條件限制，許多教師對新儀器、新方法的接觸和使用很少，對儀器的使用仍然停留在過去的水平，或者只是對眾多儀器分析方法中的某類或某種分析方法比較熟悉，很難做到深入闡述各類試驗參數的理論影響。另一方面，許多教師自身沒有參加過實踐教學培訓或者企業工作背景，理論水平相對較高，實踐能力薄弱，傳授給學生的操作經驗非常有限。

1.6 儀器分析實驗考核方式不完善

由于儀器分析實驗往往是多人一組，實驗過程中很多同學是 “走馬觀花”式，而最終學生實驗成績的判定主要以實驗報告或簡單結合課堂表現后給出成績，易使學生產生 “實驗做與不做一個樣，做好做壞一個樣”的心理，出現學生最終對實驗不夠重視、敷衍了事的狀況。

2 《儀器分析》實驗教學體系改革

2.1 整合儀器設備資源，打破常規實驗安排與分組方式

針對實驗中由于儀器數量不足，不能每位同學都充分參與實驗的問題，課程組打破以往實驗分大組的方式，而是轉變為以2～3人一小組，讓學生充分參與到實驗中來。同時，為避免實驗課內容比理論課滯后時間過長，可根據課程進度，在理論課后及時安排相關實驗，而不再束縛于學校的實驗課表安排，盡量縮短理論與實踐之間的銜接時間。在實驗指導中，結合教師自身的經歷和背景，盡量發揮教師特長，一人負責某個或某類實驗內容，達到 “人盡其才，物盡其用”的目的。

2.2 加強實驗全過程的管理

嚴格執行實驗課前預習制度，實驗過程中教師全程指導、規范實驗操作，實驗課后及時收閱實驗報告。這樣既避免了學生實驗課上 “照方抓藥”現象發生，又能夠及時發現學生在數據規范處理、結果討論等方面的不足并加以指導，培養學生的良好實驗作風。

2.3 加強實驗項目與生產實際結合的緊密程度，提高學生實驗興趣

在實驗內容選擇上，結合學生所學習的專業參照不同的教材，選擇學生較為感興趣的內容。如環境科學專業學生的色譜分析實驗，可以選擇測量地下水和地表水中多環芳烴 （PAH）這類數量最多、分布最廣的一類環境致癌物質。這樣既能激發學生的實驗興趣，又能加強學生所學內容與專業的聯系，讓學生體會到學習的內容不再是空洞、孤立的理論。

2.4 完善實驗考核制度

考核是檢驗教學效果的必要手段，科學合理的考核方式有利于全面掌握學生的學習情況，對教師的實驗教學改進、學生的學習主動性提高具有重要意義。而儀器分析實驗力求注重培養學生的動手能力和分析問題、解決問題的能力。因此，將實驗課單獨考核，將操作考試與平時成績按照一定的比例相配合的方式進行，不完全依賴于實驗報告，操作考試期末采用抽考的方式，這樣很好的調動了學生學習的積極性。同時，根據專業設置課程實習，結合所學習的儀器分析方法，學生在老師的指導下利用實驗室現有儀器設備解決一些具有挑戰性的實驗課題，這樣一方面加深了學生對于儀器分析實驗理論知識的掌握程度，另一方面也鍛煉了學生動腦動手的綜合能力。

3 結語

《儀器分析》實驗課程實施工程化實踐教學，已成為保證教學質量，培養學生實踐能力、綜合素質和創新意識的教學改革核心。實踐教學改革是一項長期而艱巨的系統工程，要通過對儀器分析實驗教學改革的嘗試與堅持，不斷完善和發展儀器分析實驗課程的工程化實踐教學體系改革，適應社會和產業的發展。

［1］祝海林，鄒旻，李方俊，等 .“工程化”實踐教學體系的探索 ［J］.太原理工大學學報 （社會科學版），2003（3）：86-89.

［2］蘇克曼，張濟新 .儀器分析實驗 ［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［3］李金淑，張琳霞 .儀器分析課程教學改革探索 ［J］.中央民族大學學報 （自然科學版），2010，19（3）：90-93.

［4］陳巖，高先池，楊桂朋 .改進儀器分析實驗教學的思考 ［J］.實驗科學與技術，2012（6）：104-105.