《現(xiàn)代分析技術(shù)》教學(xué)改革初探

曹英寒，葉紅勇，謝英男，杜朝軍

(南陽理工學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院，河南 南陽 473000)

《現(xiàn)代分析技術(shù)》是我?；瘜W(xué)工程與工藝專業(yè)的一門專業(yè)課，主要內(nèi)容是介紹與本專業(yè)相關(guān)的常見大型儀器設(shè)備的分析原理及應(yīng)用，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生能運(yùn)用現(xiàn)代分析技術(shù)解決相關(guān)實(shí)際問題，為后續(xù)的專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)。由于該課程具有理論性強(qiáng)、難度大、實(shí)踐性和應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)[1]，若仍然采用“以教師為主導(dǎo)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，則往往存在學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、效果差、只會(huì)紙上談兵而不會(huì)實(shí)際應(yīng)用等問題，這與課程設(shè)置的目標(biāo)是完全相悖的。因此，結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)情況，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式三個(gè)方面對(duì)《現(xiàn)代分析技術(shù)》的教學(xué)改革進(jìn)行研究，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，達(dá)到該課程的預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

1 教學(xué)內(nèi)容的改革

我校《現(xiàn)代分析技術(shù)》課程的教學(xué)時(shí)數(shù)為48學(xué)時(shí)，均為理論教學(xué)，缺乏實(shí)踐性和趣味性。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)有狀況，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。根據(jù)培養(yǎng)方案的要求，結(jié)合科技發(fā)展的趨勢(shì)和本專業(yè)的發(fā)展方向，分別確定了理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。在理論教學(xué)中，主要介紹光譜分析(紫外可見光譜、紅外光譜、拉曼光譜和X射線熒光光譜)、色譜分析、質(zhì)譜分析和電化學(xué)分析。

在實(shí)踐教學(xué)中，引入了紅外光譜分析、氣質(zhì)聯(lián)用分析、液相色譜分析、X射線熒光光譜分析和掃描電鏡分析5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，共計(jì)16學(xué)時(shí)。將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，化抽象為具體，可以使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中更加深入的理解儀器設(shè)備的基本原理、結(jié)構(gòu)和結(jié)果的分析與處理，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和應(yīng)用能力，真正做到融會(huì)貫通、學(xué)以致用。

2 教學(xué)方法的改革

該門課的授課對(duì)象為化學(xué)工程與工藝專業(yè)的大三秋季學(xué)期的學(xué)生，已經(jīng)具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)素養(yǎng)。此時(shí)，若單純的采用的傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方法，只會(huì)使學(xué)生感覺枯燥和厭煩[2]。針對(duì)此情況，遵循“重點(diǎn)講夠、難點(diǎn)講透和引導(dǎo)自學(xué)的原則”，將多種教學(xué)方法相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)材料樣品的綜合分析能力。

采用問題導(dǎo)入式的教學(xué)方法：以生產(chǎn)生活中遇到的實(shí)際問題為例，引導(dǎo)學(xué)生思考、解決問題的方法，最后利用所學(xué)知識(shí)解決問題。例如，在色譜分析中，以生活中比較熱門的“毒奶粉”為例，引導(dǎo)學(xué)生提出“如何分析奶粉中是否存在有毒成分”，然后圍繞該問題，提出色譜分析的使用，從而引出色譜分析的原理。最后，利用所學(xué)的知識(shí)，解決提出的“如何分析奶粉中是否存在有毒成分”這一問題。采用“問題的提出-解決-學(xué)以致用”的教學(xué)方法[3]，不僅可以提高學(xué)生的注意力，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力。

采用“學(xué)生為主導(dǎo)，教師從旁引導(dǎo)”的教學(xué)方法[4]：選取合適的內(nèi)容，讓學(xué)生分組查閱資料，然后每組推薦一位同學(xué)上臺(tái)講解，其他組進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后，由教師對(duì)各組進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。采用這種方法，將“自學(xué)、自講、互評(píng)”結(jié)合在一起，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、自主學(xué)習(xí)能力和查閱文獻(xiàn)資料能力。

在實(shí)踐教學(xué)的組織中，將前期準(zhǔn)備、講解演示、操作指導(dǎo)、報(bào)告評(píng)價(jià)和總結(jié)反饋結(jié)合在一起，采用“做中教、做中學(xué)”的方法，提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量[5]。將生產(chǎn)或生活中的案例轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，首先，要求學(xué)生查閱相關(guān)資料進(jìn)行預(yù)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)開始前，由指導(dǎo)老師介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)要求和原理，并對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作進(jìn)行演示(做中教)。然后，由學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，包括樣品的前處理、檢測(cè)、數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果分析，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告(做中學(xué))。在此過程中，教師從旁指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)完成后，將實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行小組互評(píng)、打分，找出小組實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)點(diǎn)和存在的問題。針對(duì)存在的問題，提出解決的方法。最后，指導(dǎo)老師進(jìn)行總結(jié)。針對(duì)該實(shí)驗(yàn)開展中存在的問題，將其反饋到前期準(zhǔn)備工作中，進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。在實(shí)踐教學(xué)中引用的實(shí)例，也可以和理 論課中的實(shí)例相結(jié)合，加深學(xué)生的理解，強(qiáng)化應(yīng)用能力[6]。

3 考核方式的改革

在傳統(tǒng)教學(xué)中，該門課的成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試構(gòu)成。但是，該考核方式已適應(yīng)不了如今的教學(xué)模式。結(jié)合新形勢(shì)下人才培養(yǎng)模式的要求和我校實(shí)際情況，對(duì)考核方式進(jìn)行了改革，主要包括平時(shí)成績(jī)(10%)實(shí)驗(yàn)成績(jī)(40%)和理論成績(jī)(50%)三部分。其中，平時(shí)成績(jī)主要包括學(xué)生的出勤、課堂問題的回答情況等。實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(5%)、實(shí)驗(yàn)操作(15%)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告(20%)。理論成績(jī)由作業(yè)(10%)、分組討論(10%)和期末考試(30%)組成。通過這樣的改革，可以較公正、合理的反應(yīng)出學(xué)生的成績(jī)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展[7]。

總之，《現(xiàn)代分析技術(shù)》是一門關(guān)系到后續(xù)課程開展及科研素質(zhì)培養(yǎng)的非常重要的專業(yè)課程。但是，由于該門課具有理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多且抽象等特點(diǎn)，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量尚未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式三個(gè)方面出發(fā)，對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了研究，將理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，提高學(xué)生興趣，在達(dá)成知識(shí)目標(biāo)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)及自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。通過本門課的改革，為其他課程的改革積累經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)專業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)做出一份努力。