劉 明，孫海燕，鄭樹生

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)測試中心，黑龍江大慶 163319）

0 引言

“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課程主要是通過學(xué)生使用各種大型儀器設(shè)備對樣品進(jìn)行分析和檢驗(yàn)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生動手操作技能，而且可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力，更重要的是它還能有效培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，為今后的畢業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及從事生產(chǎn)實(shí)踐奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

成果導(dǎo)向教育（Outcome-Based Education，OBE）是美國著名學(xué)者斯派迪·懷特（Spade White） 在20世紀(jì)80年代提出的教育模式。該教育模式被認(rèn)為是追求卓越教育的正確方向，教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果。OBE理念關(guān)注學(xué)習(xí)主體的學(xué)習(xí)成果，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)主體掌握知識和能力的程度，而不是單一強(qiáng)調(diào)施教者“如何教”和“教什么”[1]。

依據(jù)OBE理念對學(xué)校“儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革探索，通過豐富“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式、改革教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化課程設(shè)置和調(diào)整評價(jià)體系，充分發(fā)揮“儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的優(yōu)勢作用，提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，使“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課程成為人才培養(yǎng)的理想平臺。

1 “儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

隨著科技的進(jìn)步，儀器分析知識的不斷更新，涉及的知識面也越來越廣泛，涌現(xiàn)出大量先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)及儀器設(shè)備，與此同時(shí)，現(xiàn)行的教學(xué)內(nèi)容、方式及條件等更新的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后科技的發(fā)展，存在諸多問題。

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一

“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)仍采用單一的流程化授課模式，即課前學(xué)生通過抄寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行預(yù)習(xí)，課中學(xué)生按部就班完成樣品處理，教師通過講解、演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行授課，課后學(xué)生將得到的數(shù)據(jù)代入公式進(jìn)行計(jì)算，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告等幾個方面進(jìn)行。這種傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的需求，不能發(fā)揮以學(xué)生為主體的作用，學(xué)生只是機(jī)械地按照實(shí)驗(yàn)步驟操作，不能帶著問題去學(xué)，無法真正理解并掌握所涉及儀器的操作，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更缺少自主或合作探索、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，養(yǎng)成了學(xué)生不思考的壞習(xí)慣，影響了教學(xué)效果。

1.2 實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備昂貴

用于“儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備多數(shù)屬于大型精密儀器，價(jià)格昂貴，院系擁有的數(shù)量有限，大多數(shù)“儀器分析”實(shí)驗(yàn)只有一臺甚至沒有設(shè)備供學(xué)生使用。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，往往是至少一個班的學(xué)生同時(shí)參與，導(dǎo)致學(xué)生獨(dú)立操作儀器設(shè)備的機(jī)會較少，不利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果不理想。

1.3 實(shí)驗(yàn)教師操作生疏

“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課屬于操作性很強(qiáng)的一門課程，需要精通理論知識，并且對儀器操作嫻熟的實(shí)驗(yàn)教師。而現(xiàn)實(shí)情況是多數(shù)實(shí)驗(yàn)教師并不是儀器分析專業(yè)，并且從事操作的實(shí)踐很少，且缺乏相關(guān)培訓(xùn)，對于一些大型儀器如原子熒光-液相色譜聯(lián)用儀、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等的使用生疏，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的學(xué)習(xí)氛圍較差。

1.4 實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容陳舊

實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容仍局限于少數(shù)傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，雖然實(shí)驗(yàn)經(jīng)典，但是內(nèi)容陳舊、死板。涉及的7個實(shí)驗(yàn)連續(xù)多年未更新或拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不利于學(xué)生對相關(guān)實(shí)驗(yàn)前沿進(jìn)展、社會熱點(diǎn)及新技術(shù)的了解，也不利于所學(xué)知識與社會實(shí)踐應(yīng)用的有效銜接，造成學(xué)習(xí)與應(yīng)用的脫節(jié)。

1.5 實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置固化

由于受實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)數(shù)的限制，實(shí)驗(yàn)中所用的試劑、溶液、標(biāo)準(zhǔn)品、分析樣品等都是由實(shí)驗(yàn)教師準(zhǔn)備、配置完成，學(xué)生可參與的實(shí)驗(yàn)基本只剩下樣品的前處理。此種課程設(shè)置使學(xué)生的參與度低，發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力得不到鍛煉，影響到學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)及對實(shí)驗(yàn)全流程的熟悉程度。

1.6 課程過程考核缺失

目前的“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課考核方式主要是依據(jù)出勤、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)報(bào)告3個部分來計(jì)算實(shí)驗(yàn)課的分?jǐn)?shù)，這種考核不能夠真正評價(jià)學(xué)生是否掌握了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和技能，缺少過程性考核，導(dǎo)致部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課不夠用心。

2 基于OBE理念的“儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

2.1 豐富教學(xué)模式

為了實(shí)現(xiàn)以成果為導(dǎo)向的OBE教學(xué)目標(biāo)，僅僅依靠以被動接受式、灌輸式的教學(xué)模式顯然是不夠的，不滿足新農(nóng)科建設(shè)要求，也不滿足新時(shí)代大學(xué)生自身發(fā)展的要求。

2.1.1 采用混合式教學(xué)

OBE模式下，更加注重學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)，所以，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，開展線上線下混合式的互動教學(xué)。在“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課程前，將所用儀器的簡介、用途、發(fā)展歷史、測試原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等文字或視頻等材料上傳至超星、雨課堂等學(xué)習(xí)平臺，構(gòu)建線上學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生可以通過手機(jī)提前預(yù)習(xí)。在制作教學(xué)視頻過程中，要將實(shí)驗(yàn)分解多個主題片段，避免視頻時(shí)間長，學(xué)生抓不住重點(diǎn)，容易分神，并且可以使學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況有針對性地重點(diǎn)學(xué)習(xí)。不懂的環(huán)節(jié)可以直接在教學(xué)平臺進(jìn)行互動，教師可以通過學(xué)習(xí)平臺督促、掌握學(xué)生預(yù)習(xí)情況，使其養(yǎng)成良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)操作前，利用雨課堂等工具豐富實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)，可以加強(qiáng)與學(xué)生互動，并且可以及時(shí)了解學(xué)生的知識掌握情況，以便調(diào)整課堂進(jìn)度，使學(xué)習(xí)取得良好效果[2-3]。

2.1.2 提高學(xué)生的參與度

大部分“儀器分析”實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備價(jià)格較為昂貴、數(shù)量較少，并且不同類型的設(shè)備放置空間有不同的要求，所以很難達(dá)到學(xué)生同時(shí)操作的情況。為了盡可能培養(yǎng)學(xué)生的操作及應(yīng)用能力，將班級學(xué)生分為多個小組，每組不多于5人。課前安排每小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，小組內(nèi)自行協(xié)調(diào)分工，并進(jìn)行資料收集、溶液配制、樣品準(zhǔn)備等工作，在不同的實(shí)驗(yàn)中，組內(nèi)可以進(jìn)行輪換，使每位學(xué)生在不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都得到相應(yīng)的鍛煉，最后形成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。在進(jìn)行實(shí)際上機(jī)操作時(shí)，每個小組結(jié)束一個實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)入另一房間開展下一個實(shí)驗(yàn)，如此輪轉(zhuǎn)。

在等待實(shí)驗(yàn)結(jié)果期間，學(xué)生小組針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果及過程進(jìn)行分析、討論，教師參與其中，引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考、相互討論，然后再根據(jù)學(xué)生的理解程度，引導(dǎo)學(xué)生正確分析。通過提問互動讓學(xué)生積極主動參與實(shí)驗(yàn)過程中，引起其思考、分析，達(dá)到對實(shí)驗(yàn)的真正理解。

2.1.3 利用共享設(shè)備與專業(yè)教師

學(xué)校測試中心具備多種大型分析儀器設(shè)備，如原子吸收分光光度計(jì)、原子熒光-液相色譜聯(lián)用儀、氣象色譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、高效液相色譜、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等，并且加入儀器設(shè)備共享平臺，具備一支專業(yè)化的分析儀器設(shè)備操作隊(duì)伍。在“儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，充分依托此共享平臺開展[4-6]。在師資配備方面，對于“儀器分析”課程的理論教學(xué)部分，可以由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的高校教師承擔(dān)，主要講解檢驗(yàn)儀器的基礎(chǔ)知識，包括儀器的工作原理和分類；對于“儀器分析”課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分，則由學(xué)校測試中心的技術(shù)人員來承擔(dān)，檢驗(yàn)檢測人員可以結(jié)合大量的檢測經(jīng)歷，向?qū)W生講解檢驗(yàn)儀器的使用操作和實(shí)際應(yīng)用，測試中心的技術(shù)人員則可以依據(jù)自身豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，向?qū)W生講解大型檢驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)、維護(hù)和維修。將三者完美結(jié)合，對于培養(yǎng)大學(xué)生在檢驗(yàn)儀器方面的動手實(shí)踐能力大有裨益。

2.2 改革教學(xué)內(nèi)容

“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是經(jīng)過授課教師嚴(yán)密設(shè)計(jì)篩選產(chǎn)生的，但是有些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)與現(xiàn)實(shí)生活脫離太遠(yuǎn)，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生通過理論學(xué)習(xí)，基本掌握了“儀器分析”實(shí)驗(yàn)的基本原理，方法等，教師在“儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置時(shí)，應(yīng)充分考慮學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)及今后從事相關(guān)工作，對基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合，使教學(xué)內(nèi)容更符合專業(yè)特征、知識背景，如土壤中重金屬測定實(shí)驗(yàn)、土壤中農(nóng)藥殘留測定實(shí)驗(yàn)等一些貼近生產(chǎn)生活、與就業(yè)崗位相關(guān)的實(shí)驗(yàn)更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。當(dāng)然，也要考慮到學(xué)生個性發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生自主選題進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將學(xué)習(xí)與科研能力的培養(yǎng)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、科研探索及科學(xué)創(chuàng)新能力。教師也可以鼓勵學(xué)生利用“儀器分析”實(shí)驗(yàn)課所掌握的知識進(jìn)行大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的申請或參加競賽，可以提高學(xué)生的自信及學(xué)習(xí)能力。

2.3 優(yōu)化課程設(shè)置

實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作完全由教師完成，將不利于學(xué)生對所學(xué)理論知識的鞏固，也不利于學(xué)生動手能力、綜合分析與解決問題能力的培養(yǎng)，更與OBE的要求相背離。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是將專業(yè)理論知識與實(shí)踐動手能力相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的一個重要手段。從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成，一個完整的實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合協(xié)調(diào)組織能力、團(tuán)隊(duì)合作和交流能力、自學(xué)能力、有機(jī)結(jié)合理論知識和實(shí)踐的能力[7]。

在“儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，將學(xué)生置于教學(xué)活動的主體和中心地位，讓每個學(xué)生參與到儀器分析實(shí)驗(yàn)的前準(zhǔn)備工作，包括實(shí)驗(yàn)耗材及器械的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)溶液的配置、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的調(diào)試及預(yù)實(shí)驗(yàn)等，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。為了避免一人動手大家看的現(xiàn)象，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識，強(qiáng)調(diào)小組成員分工合作，實(shí)行小組長負(fù)責(zé)制，爭取小組成員一起協(xié)調(diào)配合完成每一項(xiàng)工作。

2.4 調(diào)整評價(jià)體系

以往只是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告定分?jǐn)?shù)的考核模式存在諸多弊端，也越來越受到質(zhì)疑?；贠BE的教育理念，教師在進(jìn)行儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程考核評價(jià)時(shí)要設(shè)置多樣化的過程性考核方式，降低實(shí)驗(yàn)報(bào)告所占比例，完善過程性考核與結(jié)果性考核相結(jié)合的學(xué)習(xí)考評制度。評價(jià)主要從3個方面進(jìn)行考核，即課前預(yù)習(xí)進(jìn)度、上課過程表現(xiàn)和團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量。課前預(yù)習(xí)進(jìn)度主要通過輔助教學(xué)軟件，通過對每個學(xué)生自學(xué)進(jìn)度記錄，分析學(xué)生自學(xué)能力完成情況；上課過程中的表現(xiàn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過有效的課前自主預(yù)習(xí)，在課程中投入充分的精力與專注力，理解每一個知識點(diǎn)，具有良好的動手能力、合作溝通能力。在上課過程中，分階段通過小測驗(yàn)、問卷調(diào)查等形式考察學(xué)生對知識的理解把握情況及對教學(xué)的評價(jià)，根據(jù)情況反饋，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出。課后客觀的評價(jià)團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量、考查實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果的詳細(xì)記錄、結(jié)果分析討論及課后思考題完成情況。

3 結(jié)語

以O(shè)BE理念為導(dǎo)向的“儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了傳統(tǒng)的教育理念，以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向，從教學(xué)手段創(chuàng)新、課程體系設(shè)計(jì)、課程考核體系構(gòu)建等多個方面進(jìn)行了綜合性地探索，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)提升了一個層次，而且還保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升，滿足技術(shù)型、實(shí)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，但是完全要將OBE理念融入到“儀器分析”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還需要在今后的教學(xué)中進(jìn)一步完善。