創新創業教育視域下“儀器分析”課程教學改革

文章編號：1673-5862（2023）05-0441-04

摘"""要：隨著國家戰略轉向建設創新型國家，培養創新創業型人才已經成為高等教育的重要目標之一，這是當前人才培養的新要求。大學生是最具創新創業潛力的群體之一，高校已成為創新創業型人才培養的主陣地。“儀器分析”課程是化學、化工類各專業必修的基礎課程之一，課程的特色是理論與實踐相結合，因而學好“儀器分析”課程對創新創業型人才培養具有非常重要的作用。基于創新創業教育的理念，分析了“儀器分析”課程教學的現狀及其所面臨的問題，提出了更新傳統教學理念、改變教學方法及評價考核方式等一系列措施，為探索化學、化工類專業創新創業教育新模式和推進“儀器分析”課程教學改革提供了新的思路。

關"鍵"詞：創新創業教育; “儀器分析”; 教學改革

中圖分類號：G642.3""""文獻標志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1673-5862.2023.05.010

Exploring the reform of “Instrument Analysis” teaching under the perspective of innovative and entrepreneurial education

YU Zhan， ZHENG Huizi， LIU Liyan， BAI Minghua， YANG Yongsheng

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Shenyang Normal University， Shenyang 110034， China）

Abstract：With the strategic requirement of building an innovative country， the cultivation of innovative and entrepreneurial talents has become an important goal of talent cultivation， which is one of the new requirements of the current higher education. Since college students are one of the most innovative and entrepreneurial potential groups， colleges and universities have become the main source to cultivate innovative and entrepreneurial talents. “Instrumental Analysis” course is one of the compulsory basic courses for chemistry， chemical engineering and related majors. The course is characterized by the combination of theory and practice， which is one of the important guarantees for cultivating innovative and entrepreneurial talents. Based on the concept of innovation and entrepreneurship education， this study examines the current state of “Instrument Analysis” course and the challenges encountered. We propose innovative solutions to enhance the teaching of entrepreneurship and innovation within the chemistry and chemical engineering related majors. The suggested methods aim to revitalize traditional teaching ideologies， adopt new teaching strategies， and improve evaluation and assessment methods to provide new perspectives on the reform and implementation of “Instrument Analysis” course.

Key words：innovation and entrepreneurship education; “Instrument Analysis”; teaching reform

創新是引領發展的助推器，是社會進步的第一動力。創業是促進經濟發展、改善民生的重要途徑，是社會發展進步的基礎和根本。創新與創業相輔相成，互相促進。近年來，國家以深化供給側結構性改革為主線，縱深推進“大眾創業、萬眾創新”國家戰略。從2015年開始，國務院、教育部陸續發布了系列文件，明確了創新創業教育是國家實施創新驅動發展戰略的迫切需要，高校要堅定不移地開展創新創業教育，推動高等教育綜合改革。這些文件都明確指出了創新創業教育在高等教育中的重要地位和作用，為高等院校指明了前進的方向和發展道路^［1］。

創新創業教育是以培養學生創新意識、創業精神為目的的系統性教育教學改革工程，其本質是回答“培養什么樣的人”這一經典教育問題。高校應以此為契機，準確定位教育目標，全面落實教育理念，不斷加強和深化新時期大學生創新創業教育，促進大學生全面發展，實現大學生更高質量的培養。

“儀器分析”課程是化學、化工及相關專業的重要基礎課程之一，與醫藥、化工、食品等諸多領域有著廣泛的聯系^［2］。“儀器分析”課程要求理論與實踐相結合，要求學生通過課程學習，能夠掌握多種儀器的基本原理與操作，并具備解決生產與科學研究中相關實際問題的能力。因此，“儀器分析”課程在學生創新能力培養方面具有非常重要的作用。在創新創業教育的大背景下，推進創新創業教育與“儀器分析”課程教學的深度融合，對培養符合新時代要求的創新創業型人才、更好地實現大學生高質量就業來說是非常必要的^［3］。

1"“儀器分析”課程的教學現狀及面臨的問題

1.1"教學模式單一

傳統的大學課堂強調“教師教、學生學”的教學理念，多采用“單向式”教學模式。“單向式”教學往往強調教師在教學中的主體地位，而學生在教學中則處于被動接受的位置，教學都是從教師端到學生端的單向式知識灌輸。這種教學模式很容易通過簡單的死記硬背和重復性技能訓練，把一些相對淺顯的知識塞進學生的頭腦，減少學生自己的思考和理解。在這種教學模式下，學生們最常采用的學習方式就是簡單機械記憶與淺層次思考，而對一些教學中的重點與難點內容，往往不求甚解。長此以往，學生易于失去學習和獨立思考的能力，創新創業意識的培養也就無從談起了。

1.2"課程內容老套

“儀器分析”課程同時鏈接著學生的未來職業發展和工作技能，學習掌握各種常見的大型分析儀器的工作原理和操作方法是這門課程教學的核心內容。隨著計算機網絡、電子技術、精密機械加工等的飛速發展，科學儀器的發展也日新月異，但由于受各種條件的限制，目前“儀器分析”課程教學內容仍較為陳舊，不符合創新創業培養模式下的教學要求。例如，傳統光譜、色譜內容仍然是課程的主體，課程內容幾乎不涉及以電子顯微鏡技術和X射線能譜技術為代表的表面分析技術和以超高效液相色譜技術與原位電離質譜技術為代表的現代分析技術，而實驗教學的內容也多為驗證型實驗，一些涉及價格昂貴的大型分析儀器的實驗課程更是只能通過教師演示學生觀摩的方式進行^［4］。

1.3"考核方式傳統

“儀器分析”課程考核包括理論課程考核及實驗課程考核。理論課程考核一般仍采用的是期末筆試的考核形式，試題內容多偏向于理論化、書本化，通常側重考察記憶性的內容，學生往往通過機械、重復的記憶背誦也可以拿到滿意的成績，但自身專業能力并未得到真正提升，長期來看，這種考核方式會影響學生的未來職業發展。

“儀器分析”實驗課程考核大多基于實驗報告，教師往往僅評估報告中實驗數據的準確性和報告的完整性，缺少對實驗過程的關注，學生因而易養成只注重成績、不思考實驗細節的習慣。大部分學生的實驗報告內容較少，常忽視實驗中存在的問題，缺少對實驗結果的深層次思考。還有部分學生在實驗過程中可能存在違反實驗操作規定、“摸魚”“劃水”等現象。但是這些問題并不能在實驗報告中得到有效的反映，也不會影響學生的成績，這種傳統的考核方式忽視了課程本身對學生創新能力的培養，需要改革與更新。

1.4"課程與行業融合度不高

當今社會急需具有創新能力和實踐技能的復合型人才。在科學儀器領域，要求專業人才不僅要掌握扎實的理論知識，還要具有較強的實踐能力和創新精神。儀器分析在化學、化工、環境、醫學、農學等領域具有廣泛的應用，但目前高校“儀器分析”課程教學普遍存在教學與行業融合度不高的問題，學生缺少了解儀器分析在行業中應用的真實案例的途徑，實踐的機會也比較少，而校企合作共建課程不僅數量少而且深入程度不足，學生對儀器的操作應用和思考僅限于在有限的實驗課上，學生解決實際問題的能力未能得到有效培養。因此，要推動課程本身與行業的深度融合，提升學生的創新創業能力，增強他們未來在就業市場上的競爭力。

2"推動“儀器分析”課程融入創新創業教育的改革思路

2.1"轉變教學理念

隨著時代的發展及當前社會對創新創業型人才的需求，高校和專業應充分了解當前大學生的思維方式，并針對這些新的思維方式調整現有的教學理念，構建與之相適應的新型教學方式。在創新創業教育的時代背景下，教師首先應該摒棄陳舊的教學理念，改變課堂上以教師為主導的教學方式，使教師成為學生學習路上的“引路人”， 要把學生作為課堂教學的主人，充分調動學生的主觀能動性，啟發學生思考，激發學生的學習興趣，進而培養學生的創新能力。應貫徹“以學生為中心”的教學理念，培養學生Bloom教育目標分類法中知識應用、分析、綜合及評估等的高階思維能力。

在理論課教學中，教師可采用課前預習、課上互動的“翻轉課堂”方式進行教學，并在授課過程中強化學生的學習狀態。在實驗課程教學中，可采用整合學習法。例如，有些學生對實驗原理感興趣，有些學生對儀器部件的組裝感興趣，還有些學生在數據分析方面比較擅長等，教師可以將每個學生的優勢結合在一起，讓他們在各自摸索的同時組成團隊，相互進行學習和交流，從而能夠完整地掌握儀器分析方法的知識框架。同時，教師可以通過實際案例讓學生深刻理解儀器分析在生產中的重要性，并了解儀器分析能夠解決哪些實際問題，進而激發學生對“儀器分析”課程的學習興趣和熱情。

2.2"更新教學內容

與其他核心專業課程不同，“儀器分析”課程是一門深度結合生產實踐的課程。由于分析儀器行業發展迅速，對從業人員的專業要求也越來越高，因而“儀器分析”課程的教學內容不能只局限于課本內容，一定要及時補充和更新。要結合儀器分析領域的熱點研究內容及最新技術成果^［5］，與時俱進，用最新的知識豐富學生的眼界，培養學生的創新能力。

此外，教師在課堂講授各種儀器分析方法的同時應同步安排實驗課程，以提高學生對儀器分析方法的理解。實驗課程內容不應局限于儀器的常規操作與樣品的簡單測定等驗證性內容，要提高綜合型、設計型和創新型實驗的比例。對實驗方案的設計、試樣的準備、實際樣品的預處理、儀器參數的優化與儀器維護、數據分析等諸多方面內容，都應讓學生參與其中。要鼓勵學生通過閱讀最新文獻了解儀器分析領域的研究動態，同時，應結合學科特點，選擇具有專業特點的實驗內容，選擇性地將化學、化工領域的適宜前沿內容引入到“儀器分析”的實驗教學中。例如，可根據“聚集誘導發光”這個研究熱點，設計基于四苯基乙烯衍生物聚集誘導發光的創新型分子發光法實驗^［6］。

2.3"改革教學方法

傳統觀念認為教師理所當然是課堂的主體，但是以教師講授為主的課堂教學往往會讓學生產生學習枯燥無趣的感覺。在這種負面情緒的支配下，學生往往無法實現對課程內容的充分理解^［7］，不能有效地學習。因此，課堂教學應首先考慮如何有效地激發學生的學習興趣，只有學生的學習興趣被激發了，學生的創新思維才能得到充分激發，才能實現“教”與“學”效果的雙重提高。

在教學方法重塑的過程中，可根據教學內容的不同，采用多元化的教學方式，可將啟發式教學與分組教學相結合，并開展合作探究式教學，從而為學生營造良好的學習氛圍，培養學生的科學精神和創新品質。教師可以將學生分為4～6人的小組，對所有小組布置同一個討論題，各小組經充分討論后推薦一名學生進行回答。

教師還可以充分運用各種儀器方法的相通性，課前通過問題創設引導學生利用所掌握的知識解決問題，達到知識復習的效果^［8］。所設問題以舊知識為問題起點、新知識為問題終點，難度層層遞進，對后續知識點進行啟發式教學，可以促進學生縱向思維的發展。

在案例導向教學法中，教師可以先從某儀器在生產生活或生態環境中的實際案例出發，引導學生提高自身對知識的遷移能力。例如，教師可以以土壤、水體、空氣中環境污染物的分析檢測等真實案例為切入點，引導學生思考如何運用所學知識解決案例中的難點問題，進而激發學生的理論探究欲望與實踐操作興趣。又如，教師可以在講授離子色譜法、伏安分析法、原子光譜法之后提出“設計一個針對生活垃圾填埋場土壤中重金屬的定量分析流程”之類的開放性問題，鼓勵學生通過獨立思考并比較學習過的儀器分析方法，整理并提出最佳的分析方法與分析流程。

在考核方式上，要建立多種評價體系，嘗試多種考核方式，將結果性評價轉變為過程性評價，試卷的內容要盡量做到理論聯系實際，注重過程，將實驗操作納入考核體系^［9］。

2.4"增強課程實踐導向性

紙上得來終覺淺。只通過紙面上的學習是無法使學生對知識印象深刻并實現活學活用的，只有將課程所學內容應用于具體實踐中，才能使學生真正感受到“儀器分析”課程與生活緊密相關。一般來說，學生只在實驗課上有機會將課程理論知識應用于實踐，但由于課時有限，很多知識都無法進行實驗驗證，不利于對學生創新實踐能力的培養。為使“儀器分析”課程順應創新創業教育的時代背景，應增強“儀器分析”課程的實踐導向性，鼓勵學生多參與與之相關的科研實踐創新活動或參與教師的科研項目，這在為學生提供更多的實踐機會的同時，也可以激發他們的創新思維能力。同時，也可以充分發揮校企合作項目的作用，依托具體的科研項目，讓學生現場進行觀摩，可為學生提供更直觀深入的學習和實踐的機會，在增強課程的實踐導向性的同時，也有助于學生了解專業的行業動向^［3］。

3"結""語

目前，“儀器分析”課程的一些教學方式、教學內容和考核方式等無法適應創新創業教育的發展趨勢，因而對“儀器分析”課程進行教學改革具有重要意義。以改革促發展，培養出實踐能力強、具有創新創業思維的復合型人才是大勢所趨。隨著教學改革的不斷深入，應該積累經驗，循序漸進，不斷朝著培養具有創新創業精神人才的目標而努力邁進^［10］。

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收稿日期：2023-02-22

基金項目：遼寧省教育廳普通高等教育本科教學改革研究項目（2021-606）;教育部產學合作協同育人項目（202101066005，220405940212617，220605940025704）。

作者簡介：于"湛（1978—），男，遼寧沈陽人，沈陽師范大學教授，博士。