不同專業(yè)的儀器分析課程教學(xué)改革和實(shí)踐認(rèn)識(shí)

摘 要：儀器分析課程是化學(xué)學(xué)科專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，在南京曉莊學(xué)院其他理科或工科專業(yè)中也開(kāi)設(shè)了儀器分析必修課或選修課。針對(duì)不同專業(yè)背景，選擇不同教學(xué)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以適應(yīng)不同專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行儀器分析課程教學(xué)改革和實(shí)踐認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，有利于培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才，全面提升學(xué)生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：儀器分析； 教學(xué)改革； 綜合能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2014）09-125-002

儀器分析一直作為化學(xué)學(xué)科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程。要求學(xué)生掌握常用的儀器分析方法和儀器結(jié)構(gòu)的基本原理、特點(diǎn)及一些應(yīng)用，并初步擁有根據(jù)分析目的、要求和各種儀器分析方法的特點(diǎn)、應(yīng)用范圍選擇正確分析方法以解決分析化學(xué)問(wèn)題的能力[1]。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，包括應(yīng)用現(xiàn)代儀器分析測(cè)試技術(shù)的技能、動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力、統(tǒng)籌思維能力、創(chuàng)新能力、獨(dú)立分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力、查閱手冊(cè)資料并運(yùn)用其數(shù)據(jù)資料的能力以及歸納總結(jié)的能力等。但隨著科技的不斷進(jìn)步，使儀器分析在生產(chǎn)、科研應(yīng)用中已經(jīng)越來(lái)越普遍，所用的分析儀器也越來(lái)越先進(jìn)。人們常說(shuō)，分析化學(xué)是科研工作者的“眼睛”，相比較于化學(xué)分析，儀器分析以其更低的檢出限、更快的檢測(cè)速度、更高的檢測(cè)靈敏度，便于自動(dòng)化、智能化的特點(diǎn)，成為分析化學(xué)乃至分析科學(xué)的發(fā)展方向[2]。因此，掌握儀器手段，分析得到物質(zhì)組成、狀態(tài)及結(jié)構(gòu)信息的能力，能有利于很多行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)監(jiān)控、產(chǎn)品質(zhì)量的快速分析，也可以在微觀層面上支撐很多學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)研究。基于此，根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，懂得儀器分析知識(shí)，不僅可以使未來(lái)的工作更加得心應(yīng)手，更將有利于學(xué)生從事研究生階段的科學(xué)研究。南京曉莊學(xué)院正由傳統(tǒng)的師范特色培養(yǎng)轉(zhuǎn)向理科或工科人才培養(yǎng)，學(xué)校正以“產(chǎn)-學(xué)-研”結(jié)合為主線、能力培養(yǎng)為核心，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，因此紛紛在理工科專業(yè)中開(kāi)設(shè)了儀器分析課程基礎(chǔ)課或選修課。但由于一些原因，學(xué)生在有效的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)不能最大限度地使能力得到提高，同時(shí)授課專業(yè)的增多，對(duì)于教師的教學(xué)提出了更高的要求，進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革已是勢(shì)在必行。在教學(xué)改革探索中，為保證教學(xué)質(zhì)量，“以學(xué)生為本”，著眼于學(xué)生素質(zhì)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生學(xué)有所用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)計(jì)劃的制定必須考慮學(xué)生的專業(yè)背景，絕不能采取一刀切的方式。因此，在保證儀器分析主干教學(xué)內(nèi)容基本完整的情況下，需要在教學(xué)大綱的調(diào)整、教學(xué)內(nèi)容的講授以及實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置等諸多方面進(jìn)行相應(yīng)的改革探索。

一、積極采納不同專業(yè)建議，不斷完善教學(xué)大綱

課程組現(xiàn)有的儀器分析教學(xué)大綱是以2010年根據(jù)前期在生物科學(xué)（師范）專業(yè)教學(xué)中教學(xué)反饋意見(jiàn)來(lái)修訂的。但是隨著我校辦學(xué)特色的轉(zhuǎn)變和辦學(xué)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，在此情況下，儀器分析的教學(xué)將不得不考慮專業(yè)背景的需求。為此，我們?cè)趶V泛研取了專業(yè)教師的意見(jiàn)后，結(jié)合我校在食品科學(xué)、動(dòng)植物檢驗(yàn)檢疫和生物技術(shù)專業(yè)的科研動(dòng)向，在有限的學(xué)時(shí)下，調(diào)整了教學(xué)大綱。調(diào)整的原則是根據(jù)上述3個(gè)專業(yè)中酌情刪減了毛細(xì)管電泳部分章節(jié)，同時(shí)增加了酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定的章節(jié)，以期能符合這些專業(yè)的就業(yè)及科研發(fā)展需要。

二、追求實(shí)用和新穎的講課內(nèi)容，并與相應(yīng)學(xué)科前沿緊密融合

學(xué)生在經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的綜合教學(xué)后，進(jìn)入開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)階段。教師根據(jù)最新科技發(fā)展情況和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器擬定實(shí)驗(yàn)題目供學(xué)生參考，或?qū)W生自帶課題。教師在選題時(shí)一般選取貼近生活實(shí)際及社會(huì)熱點(diǎn)的問(wèn)題，例如牛奶中三聚氰胺的檢測(cè)、灰塵中重金屬鉛的檢測(cè)、可樂(lè)中咖啡因含量的測(cè)定及飲料中塑化劑的檢測(cè)等，這些設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一定程度上激發(fā)了學(xué)生的求知欲，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和探索性[3]。儀器分析理論的發(fā)展速度很快，新儀器、新技術(shù)的研發(fā)日新月異，在教學(xué)過(guò)程中，只有不斷跟蹤國(guó)內(nèi)外的最新動(dòng)態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生把課堂所學(xué)的基本理論和當(dāng)前的學(xué)科實(shí)踐，尤其是本學(xué)科最新的科研成果有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才可以有效地提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的興趣，讓學(xué)生盡快主動(dòng)地融入到儀器分析的學(xué)習(xí)中。與此同時(shí)，新儀器往往需要與不同學(xué)科的前沿交叉融合才能發(fā)揮作用，這也屬于儀器分析教學(xué)的目的之一。因?yàn)橹挥凶屨n程傳授的知識(shí)與學(xué)科發(fā)展的前沿結(jié)合在一起，學(xué)生才會(huì)知道這門課程的用處，這就要求授課教師要同專業(yè)的任課教師多聯(lián)系，多溝通，多學(xué)習(xí)，甚至參與到相關(guān)專業(yè)的科學(xué)研究中。一方面，有關(guān)專業(yè)知識(shí)的積累有助于提高在專業(yè)儀器分析課程講授中的認(rèn)同感；另一方面，與專業(yè)教師的溝通，也有助于授課教師融合不同學(xué)科的發(fā)展動(dòng)向，為自己的科研工作開(kāi)拓思路，做到教學(xué)相長(zhǎng)。

三、采用研討式教學(xué)方法

教學(xué)方法是教學(xué)環(huán)節(jié)中非常重要的一個(gè)組成部分，會(huì)對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)教學(xué)方法以教師講授為主，學(xué)生被動(dòng)地接受[4]。其弊病是限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、能動(dòng)性和思維能力的發(fā)展，大大影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高[5]。為了克服傳統(tǒng)教學(xué)方法帶來(lái)的弊病，以研討式教學(xué)方法為主要教學(xué)手段之一，要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)進(jìn)行思考并提出問(wèn)題。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的探究和懷疑，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)最大限度地詢問(wèn)“為什么”，甚至每句話都要詢問(wèn)“為什么”或凡事問(wèn)“為什么”。課前指導(dǎo)教師也對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)精心設(shè)計(jì)問(wèn)題。通過(guò)與學(xué)生之間的討論，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，收到了很好的教學(xué)效果。例如ELISA法測(cè)定豬肝中瘦肉精的殘留試驗(yàn)，設(shè)計(jì)以下問(wèn)題，ELISA的原理是什么？不同的動(dòng)物組織對(duì)ELISA方法的影響是什么？如何處理動(dòng)物組織樣品？ELISA檢測(cè)動(dòng)物組織中瘦肉精殘留有哪些利弊？上述問(wèn)題的提出及討論，既可以很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生的思維處于活躍狀態(tài)，又可以訓(xùn)練學(xué)生解決問(wèn)題的思維方法，為學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)打下一定的基礎(chǔ)。學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行反思和討論，總結(jié)成功和不足之處。一方面，在總結(jié)和反思中加深體會(huì)；另一方面，為今后的實(shí)驗(yàn)提供借鑒。

四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)，打造過(guò)硬的教學(xué)隊(duì)伍

實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)是搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。第一，采取“走出去”的方式，不斷豐富教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，鼓勵(lì)教師去企業(yè)參觀學(xué)習(xí)、與企業(yè)進(jìn)行項(xiàng)目合作，例如去動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所參觀學(xué)習(xí)實(shí)際樣品的處理檢測(cè)過(guò)程及目前檢測(cè)方法的新進(jìn)展；第二，“科研促進(jìn)教學(xué)”，逐步將教師的科研課題及成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，例如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中引入教師科研項(xiàng)目“牛奶中黃曲霉的殘留檢測(cè)”，（下轉(zhuǎn)第9頁(yè)）

（上接第125頁(yè)）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，科研與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相輔相成，順應(yīng)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容現(xiàn)代化的需要，也符合培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求[6]；第三，建立激勵(lì)機(jī)制，學(xué)院對(duì)于公開(kāi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文的教師，根據(jù)發(fā)表文章檔次給予獎(jiǎng)金獎(jiǎng)勵(lì)。為培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的學(xué)生，我們應(yīng)不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)，保證實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。儀器分析實(shí)驗(yàn)同其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，一個(gè)突出的特點(diǎn)就是需要大型且價(jià)格比較昂貴的儀器。因此，需要各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)重視有關(guān)儀器分析實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。只有在思想上引起足夠的重視，就會(huì)并且有可能投入資金進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，才能為儀器分析實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)提供必要的條件，為學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和氛圍[7]。在建設(shè)省級(jí)生物教學(xué)示范中心的過(guò)程中，學(xué)校和學(xué)院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)給予了大力支持，購(gòu)置了必要的教學(xué)儀器，使實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)得到了很好的改善，使實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)內(nèi)容上了一個(gè)新臺(tái)階。上述一系列制度的建立，對(duì)有效地保證教學(xué)內(nèi)容的質(zhì)量和深度起到了良好的作用。經(jīng)過(guò)教學(xué)方法和教學(xué)過(guò)程的改革，使學(xué)生由被動(dòng)地學(xué)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)地學(xué)，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)思維的方法以及學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳旭，雍克嵐.儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革[J]實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009，28（4）：118-121

[2]陳景文.理工科院校儀器分析課程教學(xué)改革探索[J]大學(xué)化學(xué)，2010，25（1）：29-31

[3]李愛(ài)峰，孫愛(ài)玲，柳仁民.儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐[J]大學(xué)化學(xué)，2012，27（5）：26-28

[4]張芹，黃玉英，歐光南，等.儀器分析教學(xué)與應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J]科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009（33）：242-243.

[5]曹紅，劉紅，陳思羽，等.關(guān)于儀器分析教學(xué)改革和大學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)的探討[J]兵團(tuán)教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，19（1）：82-84

[6]石杰. 儀器分析（第二版）[M]鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2003

[7]韋壽蓮.儀器分析教學(xué)改革初探[J]肇慶學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，24（5）：78-81