以实践能力培养为导向的仪器分析课程改革

以理论才能培养为导向的仪器分析课程改革〔〕:

摘要：仪器分析是化学化工和环境类专业的根底课，是一门理论性很强的课程，对学生理论才能的培养具有重要的意义。本文阐述了仪器分析课程教学在学生理论才能培养中的作用，在分析我校仪器分析教学存在缺乏的根底上，根据应用型人才培养目的，提出了相应的课程改革的方案，包括理论教学改革、实验教学改革和考核方式改革等。这些改革方式的施行，将有助进步我校化学化工和环境类学生的综合素质，到达应用型人才培养的目的。

关键词：仪器分析；课程改革；理论才能；应用型人才培养

本文引用格式：吴春来,等.以理论才能培养为导向的仪器分析课程改革[J].教育现代化,2022,6(42):41-43.

thecurriculumReformofinstrumentalanalysisbasedonthecultivationofpracticalpetency

wUChun-lai,wEIYing-liang

(SchoolofEnvironmentalEngineeringandChemistry,LuoyangInstituteofScienceandTechnology,Luoyang,Henan)

Abstract:Instrumentalanalysisisabasiccourseofchemistry,chemicalengineeringandenvironmentalspecialty.Itisapracticalcourse,whichisofgreatsignificancetothecultivationofstudents"practicalability.Firstly,inthiswork,theroleofinstrumentalanalysiscourseteachingincultivatingstudents"practicalabilitywasexpounded,then,basedontheanalysisofshortingsofinstrumentalanalysiscourseteaching,thecorrespondingcurriculumreformprogramwasputforwardaccordingtotheLuoyangInstituteofScienceandTechnologyofappliedtalents,includingthereformoftheoryteaching,experimentalteachingreformandexaminationreform.Theimplementationofthesereformmethodswillhelptoimprovetheprehensivequalityofthestudentsofchemistry,chemistryandenvironmentinouruniversity,andachievethegoaloftrainingappliedtalents.

Keywords:Instrumentalanalysis;Curriculumrevolution;Practicalability；Appliedpersonneltraining

仪器分析是运用现代先进的仪器设备，研究物质的组成、含量、构造和外表性质的一门课程，具有灵敏度高、选择性好、操作简便、分析速度快、易于自动化等优点，在应用化学、环境科学、生物科学等领域都有着广泛的应用【1】。目前多数高等院校化学化工和环境类专业都开设了这门课程，其特点是理论性和技术性很强，涉及化学、高等数学、电学和光学等学科的知识，具有较强的综合性。

仪器分析课程是洛阳理工学院应用化学和环境工程专业本科生主干课程之一，在培养学生理论与理论相结合，实现应用型人才培养目的方面具有重要的支撑作用。随着科学技术的迅速开展，分析方法不断创新，仪器性能不断进步，新型仪器也不断涌现，仪器分析在各个领域的应用也在不断深化，社会急需大量分析检测人才。高等学校仪器分析教学的教学理念和实验手段在一定程度上滞后于当前社会的需要，都应该与时俱进，以适应当前应用型人才培养的要求【2】。针对应用型本科教学特点，改革仪器分析教学手段、教学方法和考核方式，有助于进步学生综合运用仪器分析方法解决实际问题的才能，对于进步课程教学质量和教学效果，培养让家长放心、让社会满意的应用型人才具有重要的意义。

一仪器分析教学中存在的缺乏

仪器分析是一门学科穿插性和理论性非常强的课程【3】，与其它课程相比，具有自己的特点，如各章节之间联络不够严密、知识琐碎、仪器构造复杂、原理抽象、涉及面广等。假设采用和其它课程一样的教学方法，那么很难到达预期的效果，特别是在学生理论才能的培养上，不能起到积极的作用。目前在仪器分析教学过程中，普遍存在以下缺乏。

〔一〕课程实时性特点不突出

仪器分析课程的实时性较强。随着科技的开展，仪器的性能不断进步，新的分析方法与原理层出不穷，仪器分析在不同领域的应用也在不断扩展。此外，新型分析对象不断出现、传统对象的分析标准也不断进步，这些对分析检测都有了新的要求。而传统的教学停留在根本原理和根本应用的讲授，知识体系更新缓慢，课程的实时性没有表达出来，学生难以接触到最新的仪器分析方法和应用领域。因此，一些学生从学校走上工作岗位后，需要一段时间去适应新的工作环境，与社会的需求和应用型人才培养的要求稍有差距。

〔二〕教学手段单一

多年来，在对学生进展课程调查中发现，多数学生感觉这门课深奥难懂，各种分析方法原理抽象晦涩，难以理解和掌握，并且每种方法的原理又各不一样，在课堂上很难把握住重点，即使课后花费较多时间也难以起到很好的效果，这会严重挫伤学生学习积极性。传统的教学手段，不管是板书还是PPT，都难以把各种分析方法的原理明晰地展如今学生面前，更不要说实验操作方法局部。学生在学习时只能是凭空想象，在没有任何根底的情况下很难有好的学习效果，以致于逐渐失去了课程学习的兴趣，直至完全丧失。

〔三〕新到大型精细仪器的利用缺乏

近几年来，随着我校的开展，一些大型仪器设备陆续到位，其中气相色谱-质谱联用仪、元素分析仪、分子荧光光谱仪等仪器分析实验教学设备，由于受到条件的限制，学生对新到大型仪器接触和使用的时机比拟少，从而缺乏理论经历。而气相色谱仪和原子吸收光谱仪的使用仍然沿用多年以前的实验工程，仅作演示说明，难以适应人才培养要求。此外，也存在仪器设备昂贵、操作过程复杂、维修本钱高等现实问题，学生多，仪器少，难以让每个学生都有操作仪器的时机，这些问题都限制了学生的理论才能的培养。

〔四〕考核方式单一

考核是检查教学效果的主要方法，传统的考核方法以学期末闭卷笔试为主，但是仪器分析是一门理论性很强的课程，闭卷笔试无法对学生的综合才能特别是实验操作、运用仪器分析知识解决详细问题等才能进展考核，因此建立多元化考核体系是非常必要的。

二课程改革措施

〔一〕理论教学改革

1.根据专业性质，分类制订教学大纲

目前，我院有应用化学和环境工程两个本科专业，工业分析与检验一个专科专业需要学习仪器分析课程，各专业人才培养形式和专业特点互不一样。为此，根据洛阳理工学院应用型人才培养要求，我们按照三个专业各自的特性，分别制定了符合自身专业特色的教学大纲，选择了适宜的教学内容，统领和指导仪器分析教学过程。在系统讲授仪器分析的根本概念及原理的根底上，介绍仪器分析应用领域及方法特点，结合实验简介新仪器所采用的新理论和新技术，并在教学理论中不断完善教学大纲。此外，各种仪器分析教材差异较大且各具特色，而教师只能选用其中一本作为教学用书。在符合教学大纲的根底上，教师可灵敏选用符合专业特色的仪器分析教材，这将有利于发挥教学的灵敏性，进步教学质量。

2.加强校企合作，实时更新教学内容

目前，社会上的检测机构，如环境监测站、质量技术监视局和第三方检测机构等，大都具有比拟完备的分析仪器，检测工程也都是社会需要的。为了进步学生的理论才能，学院加强了与社会检测机构之间的联络，把他们日常的检测工程引入到课堂教学中来，或者邀请具有丰富经历的检测人员直接给学生授课。这些措施有利于及时更新教学内容，有利于拓展学生的知识面，有利于缩短学生工作后的适应期。此外，通过校企合作形式，安排学生到检测机构实习。利用操作仪器的时机，学生能进一步印证课堂上的理论教学，培养自己的理论才能，加深对所学知识的理解。

3.改变传统授课形式

积极运用现代教育技术多媒体具有丰富的表现力，具有大容量、良好的启发性和易承受性等特点，是现代教学中有力的教学手段【4】。在仪器分析的教学中，恰当地运用多媒体教学，可以将抽象的事物详细化，能收到事半功倍的效果，形象、直观的教学有助于打破教学重难点。目前网络上高质量的多媒体课件资源很丰富，可下载的也比拟多，比方大连理工大学研制的气相色谱模拟操作软件，可将气相色谱的仪器构造与操作过程直观地展如今学生面前，将复杂的分析流程直观化，变枯燥、抽象的构造为图文并茂、生动活泼的形式，有利于学生创造性思维的培养。同时，运用现代教学手段，还可以增强互动性，改善课堂效果，活泼课堂气氛，进步学生的参与积极性。

4.专注课程特色，采用模块化教学

仪器分析课程具有自身的特点，各章节联络不严密，知识点琐碎，假设不能把握其中的规律，学习起来难度较大。整合仪器分析教材，可以将仪器分析课程分为色谱分析法、电化学分析法、光学分析法、质谱分析法和其它分析法等模块。采用模块化教学，比照讲解，举一反三，起到了良好的效果。例如，气相色谱分析和高效液相色谱分析两章可归于色谱分析模块一起讲解，这两章都是基于物质在两相间分配系数的不同这一原理而建立起来的分析方法，定性和定量分析方法一样，仪器构造、固定相选取根据也相似。不同之处在于流动相、操作条件和适用范围。在授课时，可以先讲解一样的局部，再比照它们的差异。讲授完毕后再综合讨论两种方法的特点。这样,既降低了学生学习仪器分析的难度,同时也有利于学生总结复习,到达理想的教学效果。

传统的教学形式中，一人讲授一本书。但是，每位教师的研究课题各不一样，对不同领域的熟悉程度也不同。采用模块化教学后，每位教师可分别讲授与自己科研相关的局部，这样能更有效地将自己在科研工作中的一些最新理念传授给学生，有利于培养学生综合运用仪器分析的才能。

〔二〕实验教学改革

1.进步大型仪器利用率

随着高效液相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪等大型仪器的到位，目前学院分析仪器已根本完备。但是，如今所开设的仪器分析实验仍是沿用多年的工程，最新引进的仪器还没有用于实验教学中来，客观上造成了资源浪费。因此，及时更新仪器分析实验工程，进步大型仪器的使用率是非常必要的。

此外，仪器分析实验中存在学生多、仪器少、大型仪器操作复杂、维修本钱高等现实问题，不可能让每位同学都有单独操作仪器的时机，大多数工程都是3-5人一组，学生的动手才能得不到充分锻炼。为改变这一现状，我们鼓励学生积极参与到教师的科研工作中，在工程完成的过程中熟悉仪器的使用，进步自身的理论才能。也可建立全天开放实验室【5】，利用课余时间选做一些教学内容以外的实验，开展创新与研究活动，训练实验技能，进步自身的理论性，到达拓展学生的知识面和培养理论才能的目的。

2.重视预习和实验报告的撰写

实验教学是理论课的重要补充，对进步学生的理论才能有重要的意义。在以往的实验教学中，有些学生往往是到了实验室还不知道要做什么实验，更不要说提早准备了。到实验室后只能当一个"看客";，或者"照方抓药";。为了进步实验教学的有效性，必须重视课前预习。对于没有预习报告，或者没有到达预习要求的同学，责令其改正，直至取消实验资格。

实验数据的记录和实验报告的撰写也要严格标准。以往的实验课学生只考虑实验操作成功与否，是否获得理想的实验结果，实验报告流于形式，互相抄袭现象普遍存在。如何进步学生对实验课的兴趣，使他们主动投入到对实验方法、步骤和结果的设计与分析中，增强学生科研意识、培养科研思维，是多数教师面临的问题。因此，我们从重视学生预习和实验报告的标准性入手。实验前的预习必须到达理解实验目的、原理和实验步骤的要求；实验报告要详细书写实验目的、原理、仪器和试剂、实验步骤和本卷须知，准确记录实验数据，正确计算结果，并且对分析结果进展适当的讨论。标准记录实验报告不仅可培养、进步学生的写作程度，而且能让学生养成严肃、认真的科学态度。

〔三〕建立多元化考核体系，促进人才培养

在高校仪器分析教学过程中，大多都过于重视理论考试，无视了学生的操作和其它综合才能的考核。随着经济的快速开展，社会需要大量分析检测人员和科研人员。详细工作中要求使用人员可以纯熟操作大型精细仪器，以便更好地完成相应的任务。但目前的教学过程中重理论，轻理论，高校培养的人才不能有效满足社会需求，难以到达用人单位的标准。为此，必须适当改革仪器分析课程的考核方式，积极适应我校应用型人才培养要求。

传统的考核方法以学期末闭卷笔试为主，理论课占比70%以上，作业、考勤和其它仅占比30%。在这一"指挥棒";的指挥下，学生普遍对实验操作重视不够。为改变这一现状，我们采用多元化的考核方式，将期末闭卷考试的比重降到50%，将作业、课堂表现、实验操作和仪器分析方法综合运用等工程的考核比例进步到50%。考核方式的变革，将促使学生重视综合才能的培养，改变传统的学习