儀器分析實驗教學改革思考

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了儀器分析實驗教學改革思考范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要:主要介紹了儀器分析實驗教學的現行狀況，并針對教學中所存在的問題，以協(xié)調好科研與教學之間的關系為目標，探討了儀器分析實驗教學改革方法，以努力提升儀器分析實驗教學質量，有效推動人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新。實踐表明，只有理清教學與科研的內在關系，使二者能夠高度契合，才能在推動人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新方面發(fā)揮作用，使高等教育真正服務于社會。

關鍵詞:儀器分析;實驗教學;教學改革

隨著科學技術的發(fā)展，儀器分析的應用日益普遍。為滿足國家對分析測試技術人才的迫切需要，國內很多高校都開設了儀器分析這門課程。在高校相關專業(yè)中，儀器分析課在學生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，創(chuàng)新意識的樹立以及現代研究手段與方法的掌握等諸多方面起到一個非常重要的作用。鑒于以上種種原因，這門課程已日益受到重視和加強。其中，儀器分析實驗是儀器分析課程中一個不可或缺的構成，是學生了解各種儀器的組成結構、懂得各種儀器的使用原理、熟悉各種儀器的操作方法、理解課堂上所學相關理論知識的重要途徑［1］。要想在有限的課時內爭取讓學生多掌握一些重要的分析儀器，為以后解決在生產和科研中可能會遇到的實際分析問題夯實基礎，就很有必要對教學方法以及教學內容進行科學而又合理的改革。因此，本課題圍繞教學大綱中培養(yǎng)應用型人才的目標，實踐探索如何對《儀器分析》課程實驗教學內容、教學模式、教學管理以及教學評價等方面進行一系列改革，以期實現教學模式的變革、教學與科研緊密結合，實現“教學輔助科研，科研豐富教學，教學科研并重，師生共同進步”的雙贏效果，探索寓教于研的創(chuàng)新人才培養(yǎng)之路。

1儀器分析實驗課程現狀及存在問題分析

1.1實驗教學內容不能與時俱進

隨著時代的推進，有關儀器分析方法、技術及儀器自身等方面都有極為迅速的發(fā)展，學生的基礎水平也在提高。而現開設的實驗項目大都是驗證性實驗，和社會實際問題相脫節(jié)，不符合該課程開設的初衷。由于沒有開設一些對學生能力要求較高的綜合性、設計性或研究創(chuàng)新性實驗，學生在做相對簡單的驗證性實驗時，只需按部就班的操作就可以了，這樣雖然確保了實驗能成功完成，但學生在做實驗時無需太多思考，沒有和組員進行充分的討論溝通，更缺乏創(chuàng)新性的探索，發(fā)揮不出學生的主觀能動性，激發(fā)不起學生研究性學習的興趣，無助于學生創(chuàng)新精神和團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。

1.2多媒體教學運用不恰當

在現代課堂中，通過PowerPoint、Flash動畫等多媒體軟件輔助教學的方式已屢見不鮮。這種多媒體教學方式具有直觀、形象等優(yōu)點，可以節(jié)省教師板書時間，吸引學生注意力。如果這種方法運用不當，也會給教學帶來一些弊端:(1)過分放大多媒體教學的作用，忽略傳統(tǒng)“板書”教學。部分教師過于依賴多媒體課件，很少板書，甚至完全放棄了板書;(2)教師備課誤把課件變“課本”。有的教師錯誤地把做課件和備課等同起來，把課本上的內容原封不動搬到課件上，自己并未消化吸收，上課就是對著課件念;(3)講課節(jié)奏難以把握。有的老師講課時沒有考慮到學生的接受能力，課件播放速度太快，造成學生跟不上老師的節(jié)奏;(4)課件制作過于花哨，導致學生把握不住重點。有些老師在課件中穿插了過多的音頻和動畫，本意想讓學生能更好理解授課內容，沒想這樣非但沒達到預期的效果，反倒使學生眼花繚亂，注意力分散，干擾了學習。

1.3實驗儀器供求關系之間存在矛盾

各種相關分析儀器是儀器分析實驗的主要工具。由于分析儀器屬于精密儀器，構造復雜，價格一般都比較昂貴，同類型儀器購置臺數較少，有些大型精密儀器甚至只有一臺，故不可能像無機化學、有機化學等基礎實驗那樣做到人手一臺進行單人實驗。而且隨著學校招生規(guī)模的擴大、學院開設專業(yè)的增加、教學大綱的不斷更新完善，這種問題日顯突出［2］。目前我校食品科學與工程學院設有食品科學與工程、食品質量與安全、糧食工程、生物工程、應用化學等五個本科專業(yè)，在校本科生800多人。而像色譜質譜聯用儀、電感耦合等離子質譜儀、核磁共振成像分析儀這樣的大型精密儀器都只有一臺，這就造成了供求關系之間的矛盾。由于以上種種客觀條件的限制，學生的實驗過程只能采用分組的形式進行，而且是10～12個同學一組，每個人動手的機會不多，且有依賴感，往往是學習成績好、動手能力強的同學上手操作，而其他大多數同學則是走馬觀花，充當“南郭先生”，很難達到預期的實驗效果。對實驗教師來說，實驗分組太多，相同的類容都要重復講上很多遍，身心疲憊。

1.4實驗教學沒有達到預期效果

由于客觀條件的限制，目前我院儀器分析實驗教學的考試方式只有筆試，而沒有安排相應的上機操作考試，學生在學習這門課程時，普遍認為只要學好課本上的知識就可以了，實際的儀器操作可有可無。如果只是單純看書，學到的都是諸如儀器的構造、原理等這些基本的理論知識，缺乏實踐深化所學知識，這樣無助于提升學生的動手能力和創(chuàng)新能力，激發(fā)不起學生親自動手操作儀器的興趣。我院開設的專業(yè)屬于工科應用型專業(yè)，畢業(yè)生有相當一部分進入食品檢測行業(yè)，他們要經常和各種檢測儀器打交道。根據對畢業(yè)生的走訪調查，普遍覺得自己本科階段學習到的儀器操作知識太少，以致進入到工作崗位后，需要花費大量的時間和精力參加各種相關儀器培訓課，不能在第一時間很好的融入到工作崗位中去。另外，我院的畢業(yè)生還有相當一部份選擇繼續(xù)深造，攻讀碩士學位。通過他們的信息反饋得知，同樣也是忽視了本科階段儀器分析操作學習的重要性，在進入到研二階段，確定好自己的研究方向，準備大展身手之時，卻發(fā)現自己對儀器操作根本就不熟悉，無處下手。不得不重新學習相關儀器操作，不能把時間和精力全身心投入到科研工作中來，影響了他們的科研進程和產出。

1.5實驗教學與科研的相互脫節(jié)

教學與科研是高校日常工作的兩大任務，科學研究、教書育人是高校教師的兩大職能。如能平衡好雙方關系，對一名教師的成長和發(fā)展將起到積極作用。高校老師面臨著日常教學、研究生指導、職稱評定、基金項目申報與完成等諸多教學與科研任務，權衡好各自的關系是很不容易的，有的老師未能處理好兩者之間的關系。由于有的老師舍不得從寶貴的科研時間中擠出時間來備課，思想上對教學工作重視不夠，抱著敷衍了事的態(tài)度，導致教學質量下滑。而有的老師則徹底放棄科研，一心撲在教學上，這樣造成視野狹隘，授課內容跟不上時代的需要，跟不上課程的發(fā)展。很難吸引學生［3］。

1.6大型儀器共享平臺沒有發(fā)揮到“雙肩挑”的作用

目前我院儀器分析實驗課的授課地點主要集中在糧油質量安全控制及深加工技術實驗室的大型儀器共享平臺，這是學院近年來投入大量經費著力打造的面向全校師生開放共享的重要儀器平臺，實驗室內儀器設備齊全，設備總價值3000余萬元。擁有一批進口的光譜、色譜、色質聯用、物性分析、分離純化、微生物、基因工程等大型儀器設備。這個平臺主要承擔南京財經大學食品科學與工程學院的食品科學與工程、食品質量與安全、糧食工程、生物工程、應用化學等五個本科專業(yè)的本科實驗教學和食品科學、糧食、油脂及植物蛋白工程、農產品加工與儲藏工程、食品安全與營養(yǎng)等四個研究方向研究生的有關科研工作。同時還為本科生SRT、食品科技論壇、省級與校級大學生創(chuàng)新項目及挑戰(zhàn)杯競賽等實驗提供平臺和有關培訓輔助工作?？梢哉f它不僅是我院部分科研成果的重要產地，同時也擔負著碩士生培養(yǎng)任務，而且與我院各專業(yè)本科生的實驗教學與實踐創(chuàng)新等工作有著密切的聯系，它承擔著我院的科研和人才培養(yǎng)與教學的重任。但是就目前的情況而言，實驗室的本科教學與研究生的科研存在一些問題，主要體現在實驗室管理混亂，有的儀器使用率過高，不能同時滿足本科生的實驗教學和研究生的科研需要，兩者時間相互沖突，缺乏科學合理的安排;而有的儀器的利用率不高，閑置在那里，很少有人使用，造成實驗室資源的浪費。以上問題使得大型儀器共享平臺沒有發(fā)揮到既服務于教學，又服務于科研的“雙肩挑”的作用。

2儀器分析課程教學改革方法

2.1采用互動教學并開辟第二課堂

互動教學是將互動方式引入到課堂中來，主要有教師提問，學生答辯;學生提問，教師答辯;學生分組討論，教師總結等三種方式，這樣做能夠充分調動學生的積極性，使學生能更好地理解實驗要求、掌握實驗原理。開辟第二課堂是一種走進實際現場的教學方式?？梢試L試與學校所在地的一些檢測部門或科研院所合作開辟第二課堂，學生采取分組形式，參與到分析檢測人員對實際樣品的檢測工作中來，這樣不僅完成了實驗任務，更重要的是開闊了學生的眼界，提高了學生的綜合素質。

2.2巧用科研實例來豐富教學內容

儀器分析這門課程的特點是內容繁雜，知識點瑣碎。教師們又往往采用照本宣科的教學方式，使得學生容易產生厭煩情緒。而另一方面，儀器分析課程在食品專業(yè)本科教學中的地位日益重要，儀器分析不僅廣泛地應用于食品專業(yè)的各個分支，而且在食品專業(yè)的深層科研中也是必不可少的，所以它是一門實用性很強的課程［4］。授課教師如果能多動腦筋，能將自己所知道的實際的科研例子巧妙引用到儀器分析的課堂理論教學中來，勢必能大幅提高學生的學習興趣，同時也能讓學生感到儀器分析是一門很實用的課程，讓學生覺得不管是以后的工作或者讀研深造中都能用到。另外，理工科是建立在實驗基礎上的學科，理工科的教師離不開科研，為了及時把握學科的發(fā)展方向，經常查閱最新的外文文獻是必不可少的環(huán)節(jié)。這樣，教師就可以將相關領域的最新動態(tài)與教學活動聯系起來，進而讓學生知道學科的發(fā)展方向，引起他們對本學科的興趣。通過一系列的課堂實踐證明，科研過程中的實例往往比課本知識更能吸引學生，同時也促進學生更加努力掌握基本知識，兩者相輔相成。

2.3課堂知識輔助科學研究

各種化學及物理、生物等非化學的方法原理、技術被廣泛應用到儀器分析方法學上。在這個科技突飛猛進的年代，新型儀器設備和分析測試技術不斷涌現，給儀器分析學科的發(fā)展也帶來了積極的推動效應［5］。廣大教師尤其是青年教師在做好教學工作的同時仍需不斷學習充電，以便將最新的知識補充到課堂上，使課程跟得上時展的需要。另外，教師通過教學實踐也會對基本知識有更深入透徹的理解，這對自身的科研也會起到良好的輔助作用。

2.4教學與科研并行，師生共同受益

青年教師可以考慮在適當的教學環(huán)節(jié)合理穿插自己的科研內容，這樣可以讓學生深入了解自己的研究方向，吸引學生成為自己的得力助手。在高校中，教師的科研工作大都是指導學生來完成的。但是如何吸引學生，在考研或者本科生在做開放性課題研究時，選擇自己作為導師呢?特別是對于剛進校不久的年輕教師，一無資歷二無名望憑怎么來吸引到學生?但是如果若將自己的科研內容適當巧妙地引入到課堂教學中來，不僅學生的學習興趣受到激發(fā)，教學質量得到改善，而且學生可以更加明確自己的科研方向［6］，一旦學生對授課教師的科研內容產生了濃厚興趣，老師又何愁沒有生源呢?另一方面，教師在自己科研過程中，需要密切關注自己研究領域的前沿內容，經常查閱大量外文文獻，因此在指導本科生的畢業(yè)論文時，無論是從選題、大綱的羅列還是寫正文方面都能有著豐富的經驗，既能有效地將自己的科研項目與所指導本科生的畢業(yè)論文完美結合，又推進了科研和教學工作，取得了雙贏的效果。

3結語

高等院校是人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新的場所，培養(yǎng)創(chuàng)新人才離不開科研的支撐。無論是對個人還是研究團隊甚或是一個專業(yè)、一所高校來說，教學與科研從根本上是統(tǒng)一的［7］。然而，目前高校中普遍存在著科研與教學相脫離，重科研、輕教學，重理論、輕實踐，培養(yǎng)出的人才缺乏創(chuàng)新力等問題。因而，正確把握好教學與科研的內在關系，有效推動人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新，使高等教育真正服務于社會是當前一項緊迫任務。

參考文獻

［1］朱明華，胡坪.儀器分析.4版［M］．北京:高等教育出版社，2015:1－2.

［2］孫素莉，趙文英，范志先.化工等專業(yè)本科儀器分析實驗教學改革［J］．實驗科學與技術，2015，13(1):106－108.

［3］周立敏，楊桂朋，高先池，等.儀器分析實驗教學的思考與實踐［J］．實驗科學與技術，2016，14(1):148－152.

［4］熊政委，鄒曉川，王存，等.應用型高校食品專業(yè)儀器分析實驗教學的改革與實踐［J］．食品工業(yè)，2016，37(7):240－242.

［5］李卉卉，張士偉，海錦慧，等.面向應用型人才培養(yǎng)的儀器分析實驗教學改革［J］．化學教育，2015，36(16):40－43.

［6］肖晶，張妮娜，高其明.寓教于研的教學科研一體化教育模式創(chuàng)新研究［J］．科技風，2015(7):211－216.

［7］劉震，黃巧云，劉凡，等.寓教于研培養(yǎng)創(chuàng)新人才的探索與實踐—以華中農業(yè)大學資源與環(huán)境類專業(yè)為例［J］．華中農業(yè)大學學報(社會科學版)，2013(4):136－140.

作者：邰佳 沈飛 單位：南京財經大學食品科學與工程學院 江蘇省現代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心 江蘇高校糧油質量安全控制及深加工重點實驗室