宋志姣 李曉嬌 侯洪波 章金龍 曹凱紅 楊曉娜 李悅

摘要：儀器分析是我校資源環(huán)境學(xué)院各專業(yè)的必修課之一，同時在學(xué)生的升學(xué)和就業(yè)中起到重要作用。針對學(xué)生專業(yè)背景各異、培養(yǎng)目標(biāo)不同的情況，在充分整合學(xué)校教學(xué)資源和學(xué)生需求，從提升教師團(tuán)隊(duì)、更新教學(xué)內(nèi)容出發(fā)，對儀器分析課程教學(xué)過程進(jìn)行了思考、探討、嘗試和改革，提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，在一定程度上提升了學(xué)生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：儀器分析? ?教學(xué)改革? ?學(xué)生能力? ?教學(xué)方法

儀器分析和化學(xué)分析構(gòu)成了分析化學(xué) [1]。儀器分析以物質(zhì)在分析過程中所產(chǎn)生的信號與物質(zhì)本身關(guān)系為基礎(chǔ)，借助復(fù)雜、精密的特殊儀器對物質(zhì)從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行定性、定量、結(jié)構(gòu)和動態(tài)分析的一類方法[2]。它既是一門集理論和技術(shù)為一身的應(yīng)用型學(xué)科，又是一門集物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、信息學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等自然科學(xué)為一體的綜合性、發(fā)展型學(xué)科。該課程的講授既要求教師擁有扎實(shí)的理論功底，又要求教師具備熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能。同時，《儀器分析》課程的理論復(fù)雜、實(shí)踐性強(qiáng)、發(fā)展更新快等特點(diǎn)也使得該課程的講授面臨諸多挑戰(zhàn)[3、4]。在保山學(xué)院，該課程不僅是化學(xué)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，同時也是食品質(zhì)量與安全、生物科學(xué)、農(nóng)學(xué)專業(yè)等的專業(yè)主干課程。

針對目前學(xué)?！秲x器分析》課程設(shè)計(jì)缺乏專業(yè)針對性、設(shè)備臺套數(shù)有限、實(shí)驗(yàn)多在“精心安排”下進(jìn)行等問題，教改團(tuán)隊(duì)依托自主開發(fā)的“Lab Assistant-實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)”，確定了以理論教學(xué)為核心、開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為拓展、實(shí)踐實(shí)習(xí)為延伸的《儀器分析》教學(xué)模式，建成了“系統(tǒng)化管理、專題式教學(xué)、拓展性實(shí)踐”應(yīng)用型本科《儀器分析》教學(xué)體系。

一、提升教師團(tuán)隊(duì)，豐富教學(xué)手段

過去的《儀器分析》理論和實(shí)驗(yàn)課程是圍繞教師、課堂、課本展開的“三中心”教育方式，既不能貼合學(xué)生就業(yè)的需要，也未能體現(xiàn)專業(yè)特色。傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低，教師講授難度大。為了使學(xué)校“地方性、應(yīng)用型”的辦學(xué)定位落實(shí)到教學(xué)過程中，讓 “立足保山、服務(wù)云南、輻射南亞東南亞”的人才培養(yǎng)理念落到實(shí)處，《儀器分析》教學(xué)改革勢在必行。對傳統(tǒng)教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和授課方式的改變，首先得從教師團(tuán)隊(duì)的提升開始。在教學(xué)改革期間，教改團(tuán)隊(duì)改變過去一名教師講授課程所有內(nèi)容的授課方式，從專業(yè)、研究方向和學(xué)生需求三個方面進(jìn)行科學(xué)組合。具體做法如下：1.根據(jù)章節(jié)安排專業(yè)方向與之對應(yīng)的老師進(jìn)行授課，使課程的講授既能夠全面的展示該領(lǐng)域發(fā)展前沿，兼顧科研和生產(chǎn)的需要，又能夠敦促教師及時更新理論和技術(shù)應(yīng)用知識;2.集體備課和分散備課相結(jié)合，既發(fā)揮教師的專業(yè)特長，也促進(jìn)師與師之間的相互學(xué)習(xí);3.為教師提供多方面的學(xué)習(xí)培訓(xùn)機(jī)會，如2018年2月教研室任課教師赴廣州進(jìn)行“Trace ISQ，F(xiàn)ocus ISQ氣相色譜-四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)階培訓(xùn)”并順利結(jié)業(yè);4.邀請行業(yè)專家、儀器設(shè)備公司進(jìn)校進(jìn)行講座和授課。

在課程教學(xué)過程中，鼓勵教學(xué)手段和模式多樣化，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生探索科學(xué)問題，以講授法、問答法、演繹法、問題溯源法等多種方法的綜合運(yùn)用，提高教學(xué)質(zhì)量。一改以往看課本、聽講課、記筆記的模式，以多媒體教學(xué)、實(shí)際儀器操作、儀器故障排除、用儀器解決科學(xué)問題等方式將儀器分析的理論和應(yīng)用直觀、生動、形象的進(jìn)行展示。學(xué)生從“實(shí)踐-理論-實(shí)踐”的教學(xué)模式中接受和掌握知識，課堂討論和課后實(shí)驗(yàn)小組工作的開展，更激發(fā)了學(xué)生對課程的興趣，提高學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知和專業(yè)認(rèn)同感。

二、更新教學(xué)內(nèi)容，關(guān)注發(fā)展應(yīng)用

《儀器分析》最顯著的特點(diǎn)是該課程的內(nèi)容更新快，每年的諾貝爾物理、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎都與《儀器分析》有著密不可分的聯(lián)系。因此，教師除了課本的內(nèi)容，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生培養(yǎng)的需要，將最新的研究成果及其應(yīng)用、最近的發(fā)展趨勢傳遞給學(xué)生，拓展學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生主動進(jìn)行學(xué)科知識構(gòu)建的能力。此外，《儀器分析》的教學(xué)不能只注重前沿而忽略儀器分析的發(fā)展歷程。因?yàn)閮x器分析方法的發(fā)展歷程，是人類認(rèn)識自然、探索科學(xué)不斷進(jìn)步的歷程。在這個過程中有失敗、有迷惘，也有成功、有豁然開朗，每一種成熟的儀器分析手段背后都凝結(jié)著無數(shù)科學(xué)家的努力和付出。這些小插曲、小故事的背后，是交叉學(xué)科的碰撞、是科學(xué)家們的堅(jiān)持。授課過程中適當(dāng)進(jìn)行導(dǎo)入，將有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時也能將“科學(xué)研究不是一蹴而就”的觀點(diǎn)傳遞給學(xué)生。更為重要的是《儀器分析》授課過程中史實(shí)內(nèi)容的加入，能提升學(xué)生動腦筋發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，既提高了他們在生活中注意觀察和發(fā)現(xiàn)問題的敏感性，又調(diào)動了他們勤于思考、解決問題的積極性。

與此同時，在《儀器分析》實(shí)踐和理論課教學(xué)過程中注重儀器在各個學(xué)科中的應(yīng)用。根據(jù)專業(yè)特色和研究熱點(diǎn)不同，課堂的重點(diǎn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的引導(dǎo)方向也不一致。如食品質(zhì)量與安全專業(yè)側(cè)重于向食品營養(yǎng)、食品添加劑、食品衛(wèi)生與安全方面引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);化學(xué)專業(yè)側(cè)重于水體、空氣、土壤等的檢測和生物活性成分的定性、定量。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還可根據(jù)自己興趣探討交叉學(xué)科問題，根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中的想法和實(shí)驗(yàn)的可操作性組建學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)，并鼓勵學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式參與“云南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”，僅2018年就獲得國家級立項(xiàng)4項(xiàng)，省級立項(xiàng)3項(xiàng)。獲得項(xiàng)目資助的團(tuán)隊(duì)將科研思路和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的邏輯帶入課堂，迅速啟發(fā)和鼓勵了更多同學(xué)，這也提升了學(xué)生以后的就業(yè)和升學(xué)的競爭力[3]。由于實(shí)驗(yàn)材料來源于生活、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊密結(jié)合學(xué)生專業(yè)、實(shí)驗(yàn)方案由教師把關(guān)，極大地調(diào)動了學(xué)生的主動性。

三、鼓勵發(fā)表論文，提升綜合素質(zhì)

《儀器分析》教學(xué)改革團(tuán)隊(duì)運(yùn)行三年來，在完成教學(xué)研究工作的同時，也特別注重總結(jié)教改成果，分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。其中教師撰寫的《專業(yè)特色背景下的儀器分析教學(xué)改革研究》、《桃膠、皂莢豆膠舒緩嫩膚面膜的研制》、《鐵皮石斛花色苷的超聲波輔助提取工藝及抗氧化活性》等十余篇論文，既結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣?，又對生產(chǎn)有借鑒意義。學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)或論文撰寫的《8個云南省小白及種源生長差異比較與評價(jià)》、《野生美味牛肝菌多糖提取條件優(yōu)化》、《鐵皮石斛內(nèi)生真菌的分離研究》、《藿香葉黃酮提取工藝優(yōu)化及其體外抗氧化活性》等十余篇論文也相繼見刊。教研團(tuán)隊(duì)運(yùn)行的過程中，不僅保持團(tuán)隊(duì)成員之間廣泛的合作交流，同時也加強(qiáng)了與其他學(xué)院、企事業(yè)單位的交流合作。

對教學(xué)改革進(jìn)行總結(jié)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在以下幾個方面有了提高：1.學(xué)習(xí)興趣、主觀能動性的提高，通過教學(xué)改革讓學(xué)生親身體會到獲取知識的方法途徑多樣，這種體會對學(xué)生樹立專業(yè)自信是有利的;2.資料搜集能力、歸納總結(jié)能力的提高，通過教學(xué)改革學(xué)生學(xué)會從書籍、期刊、網(wǎng)絡(luò)等獲取國內(nèi)外研究資料，在充分分析的基礎(chǔ)上，樹立較為科學(xué)的認(rèn)知，這樣的嘗試不僅能解決學(xué)業(yè)方面的問題，也有助于學(xué)生人生觀價(jià)值觀的形成;3.辦公軟件的應(yīng)用能力提高，無論是技術(shù)路線繪制，還是儀器進(jìn)展匯報(bào)學(xué)生都以文字、圖片、表格、動畫等呈現(xiàn)，大大提高了學(xué)生對辦公軟件的應(yīng)用能力，同時學(xué)生之間互幫互助的協(xié)作模式也為學(xué)生更好地走向工作崗位打下基礎(chǔ);4.專業(yè)認(rèn)知的提高，盡管在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)或者大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路還不完整，但是學(xué)生在提出疑問、仔細(xì)研究、改進(jìn)方案等過程中通過自己的摸索和教師的指導(dǎo)逐步對自己所學(xué)專業(yè)有了認(rèn)同感和自豪感。

通過對《儀器分析》教學(xué)改革的實(shí)踐，教改團(tuán)隊(duì)一致認(rèn)為：教師的知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)基礎(chǔ)是決定課堂能否深入淺出、游刃有余的關(guān)鍵。因此，教學(xué)改革也鞭策教改團(tuán)隊(duì)，不斷擴(kuò)展知識的外延和深入知識的內(nèi)涵，注重積累和更新，使自己的業(yè)務(wù)水平能達(dá)到學(xué)生、學(xué)校和用人單位的要求。與此同時，教師秉承著包容的理念，以滿腔的熱情，積極投入到教學(xué)改革中，在教學(xué)過程中與學(xué)生形成和諧融洽的氛圍、注重講課的藝術(shù)性，努力享受教學(xué)過程，同時使學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的樂趣。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉約權(quán).現(xiàn)代儀器分析，3版[M].北京：高等教育出版社，2016：1-3.

[2]朱明華，胡坪主編.儀器分析，4版[M].北京：高等教育出版社，2014：1-3.

[3]宋志姣，李悅，項(xiàng)輝，等.專業(yè)特色背景下的儀器分析教學(xué)改革研究——以《儀器分析》教學(xué)改革為例[J].保山學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，（05）：89-92.

[4]張軍麗，時文中，徐啟杰.產(chǎn)教融合背景下儀器分析及實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高教學(xué)刊，2019，（07）：110-112.

（保山學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目《“實(shí)踐-理論-實(shí)踐”為《儀器分析》教學(xué)改革另辟蹊徑》資助（編號：16B002JGY）;保山學(xué)院博士科研啟動基金項(xiàng)目資助（編號：17BS001）。作者單位：保山學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院;作者簡介：[1]宋志姣，農(nóng)學(xué)博士，副教授，研究方向?yàn)閼?yīng)用型高校教學(xué)改革、遺傳育種等。[2]通訊作者簡介：李悅，農(nóng)學(xué)碩士，助教，研究方向食品安全性研究與分析。）