C D I O教學(xué)模式在《儀器分析技術(shù)》課程中的研究與實(shí)踐

金紹娣 周秀芹

(鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 輕化工程系，江蘇 鹽城224005)

隨著醫(yī)藥、化工、生物、食品等產(chǎn)業(yè)對(duì)原材料、中間體、成品質(zhì)量監(jiān)管的日益需求，精密測(cè)量與分析儀器的使用，逐步進(jìn)入一個(gè)新的高潮期。食品安全、藥品監(jiān)管、工業(yè)品生產(chǎn)等各種行業(yè)機(jī)構(gòu)，對(duì)高效液相色譜儀、氣相色譜儀、紫外分光光度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)等技術(shù)人員的要求越來(lái)越高。為了適應(yīng)人才市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，提高我們高職的教學(xué)質(zhì)量，本課程組成員在《儀器分析技術(shù)》的教學(xué)實(shí)踐中不斷地摸索改革，提出基于CDIO教育理念的“四段式”教學(xué)新模式[1]。

1 CDIO教育理念

CDIO教育理念是由麻省理工學(xué)院、瑞典皇家理工學(xué)院和瑞典查爾姆斯理工大學(xué)聯(lián)合研究提出的一種新型工程教育模式。CDIO是指構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、和運(yùn)作（Operate），讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，是高職“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)，能夠掌握深厚的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品和新系統(tǒng)的運(yùn)行，理解技術(shù)的研究與發(fā)展對(duì)社會(huì)的重要性和戰(zhàn)略影響,在一定程度上較好地解決教育中理論與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題[2]。它是以項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的生命周期為載體，讓學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)的、實(shí)踐的、協(xié)作式的學(xué)習(xí)，在理論知識(shí)、專業(yè)技能、職業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通表達(dá)能力和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)等多個(gè)方面獲得全面的訓(xùn)練和提高[3]。

2 “四段式”CDIO教學(xué)模式

《儀器分析技術(shù)》該課程是工業(yè)分析與檢驗(yàn)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。它的培養(yǎng)目標(biāo)是具有良好的綜合素質(zhì)，熟練掌握現(xiàn)代分析儀器的基本原理、技術(shù)指標(biāo)、性能檢測(cè)、定性定量分析方法、使用與維護(hù)的應(yīng)用性人才。然而傳統(tǒng)的教學(xué)模式“以教師為中心”，重在“教”，無(wú)法做到“教、學(xué)、做”一體化，不利于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和綜合能力的培養(yǎng)。在課時(shí)安排上以理論課為主，實(shí)踐課為輔，無(wú)法對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的專業(yè)技能進(jìn)行鞏固和強(qiáng)化。同時(shí)課程設(shè)計(jì)以個(gè)人為單位，缺乏多人合作的設(shè)計(jì)性、綜合性及創(chuàng)新性課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的安排，不利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、交流溝通能力的培養(yǎng)[4]。針對(duì)該課程存在的問(wèn)題，結(jié)合CDIO教學(xué)理念，將課程的教學(xué)過(guò)程分為四個(gè)階段：課堂教學(xué)階段、仿真實(shí)訓(xùn)、基礎(chǔ)實(shí)踐階段和實(shí)訓(xùn)拓展階段。每個(gè)階段的教學(xué)都是圍繞著典型案例展開(kāi)。

2.1 課堂教學(xué)與仿真實(shí)訓(xùn)

結(jié)合高職現(xiàn)代教育技術(shù)的“情境教學(xué)法”，通過(guò)貼近學(xué)生實(shí)際生活的案例展示導(dǎo)入新課，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容產(chǎn)生思考。整個(gè)課程的教學(xué)圍繞典型的實(shí)際案例展開(kāi)，并將該案例利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真計(jì)算和信息及時(shí)在計(jì)算機(jī)上建立起一套反應(yīng)特性與真實(shí)分析儀器完全相同的虛擬分析儀器，可以獲得與真實(shí)儀器一樣的豐富經(jīng)驗(yàn)。仿真實(shí)訓(xùn)可以在進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)踐之前反復(fù)訓(xùn)練，熟悉精密儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方法，比如說(shuō)原子吸收光譜裝置、氣相色譜裝置、高效液相色譜裝置、傅立葉變換紅外光譜儀，大大提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。而且不必考慮誤操作對(duì)儀器設(shè)備的損耗，節(jié)約了儀器設(shè)備維護(hù)和使用費(fèi)用。

2.2 基礎(chǔ)實(shí)踐階段

為了讓學(xué)生真正掌握仿真實(shí)訓(xùn)中精密儀器操作規(guī)程。我們?cè)O(shè)計(jì)了基礎(chǔ)實(shí)踐階段的任務(wù)。根據(jù)課堂教學(xué)和仿真實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容，教師布置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生通過(guò)小組協(xié)作的方式完成。在此過(guò)程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。課堂教學(xué)、仿真實(shí)訓(xùn)與基礎(chǔ)實(shí)踐的課時(shí)分配是“1+1+2”。表1為課堂教學(xué)、仿真實(shí)訓(xùn)和基礎(chǔ)實(shí)踐階段的部分教學(xué)內(nèi)容。

表1 課堂教學(xué)、仿真實(shí)訓(xùn)和基礎(chǔ)實(shí)踐階段的教學(xué)內(nèi)容

2.3 實(shí)訓(xùn)拓展階段

學(xué)期末的最后兩周是實(shí)訓(xùn)拓展階段。每個(gè)小組根據(jù)自身的特點(diǎn)和興趣愛(ài)好，根據(jù)教師布置的題目統(tǒng)一進(jìn)行不同未知物定性和定量分析，選擇合適的分析儀器。組內(nèi)成員協(xié)作完成網(wǎng)站的各個(gè)功能模塊。這樣可以使每個(gè)學(xué)生都能得到全面的鍛煉，避免個(gè)別學(xué)生投機(jī)取巧。主要的實(shí)訓(xùn)題目有：分光光度法同時(shí)測(cè)定維生素C和維生素E的含量、醛和酮的紅外光譜譜圖的繪制與比較、利用內(nèi)標(biāo)法定量分析正己烷中環(huán)己烷的含量、布洛芬膠囊中主成分含量的測(cè)定、AgNO3溶液自動(dòng)點(diǎn)位滴定法測(cè)定溶液中氯化物含量等。

2.4 課程考核

整個(gè)教學(xué)過(guò)程中貫穿了CDIO的教學(xué)理念，課程考核不僅要對(duì)學(xué)生的專業(yè)技能進(jìn)行考核，同時(shí)也要對(duì)學(xué)生的合作能力，創(chuàng)新能力，以及溝通表達(dá)能力等進(jìn)行考核，因此我們采用多元考核機(jī)制。具體的考核方法以及所占的比例如表2所示。

表2 考核細(xì)則

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)將CDIO教育理念和《儀器分析技術(shù)》課程有機(jī)結(jié)合，提出“四段段式”CDIO的新型教學(xué)模式。在該教學(xué)模式下，學(xué)生以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式完成任務(wù)，在熟練掌握專業(yè)技能的同時(shí)，全面培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、溝通表達(dá)能力和綜合職業(yè)素養(yǎng)。教學(xué)實(shí)踐明，該教學(xué)模式可以獲得良好的教學(xué)效果。

［1］馬青竹.仿真技術(shù)在高職儀器分析實(shí)訓(xùn)中德應(yīng)用探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，27（6）：134-136.

［2］胡占軍，張欣，董建榮，陳文杰.基于CDIO模式的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施方案[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2009，24：55-58.

［3］王碩旺，洪成文.CDIO：美國(guó)麻省理工學(xué)院工程教育的經(jīng)典模式：基于對(duì)CDIO 課程大綱的解讀[J].理工高教研究，2009，28（4）：116-119.

［4］張文清.高職儀器分析課程理論實(shí)踐一體化教學(xué)改革探索[J].廣西教育，2011，18（6）：35-36.