儀器分析實驗教學(xué)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(xué)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(xué)的現(xiàn)行狀況，并針對教學(xué)中所存在的問題，以協(xié)調(diào)好科研與教學(xué)之間的關(guān)系為目標，探討了儀器分析實驗教學(xué)改革方法，以努力提升儀器分析實驗教學(xué)質(zhì)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(xué)與科研的內(nèi)在關(guān)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(wù)于社會。

關(guān)鍵詞:儀器分析;實驗教學(xué);教學(xué)改革

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀器分析的應(yīng)用日益普遍。為滿足國家對分析測試技術(shù)人才的迫切需要，國內(nèi)很多高校都開設(shè)了儀器分析這門課程。在高校相關(guān)專業(yè)中，儀器分析課在學(xué)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(xiàn)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(gòu)成，是學(xué)生了解各種儀器的組成結(jié)構(gòu)、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(xué)相關(guān)理論知識的重要途徑［1］。要想在有限的課時內(nèi)爭取讓學(xué)生多掌握一些重要的分析儀器，為以后解決在生產(chǎn)和科研中可能會遇到的實際分析問題夯實基礎(chǔ)，就很有必要對教學(xué)方法以及教學(xué)內(nèi)容進行科學(xué)而又合理的改革。因此，本課題圍繞教學(xué)大綱中培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標，實踐探索如何對《儀器分析》課程實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)管理以及教學(xué)評價等方面進行一系列改革，以期實現(xiàn)教學(xué)模式的變革、教學(xué)與科研緊密結(jié)合，實現(xiàn)“教學(xué)輔助科研，科研豐富教學(xué)，教學(xué)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(xiàn)狀及存在問題分析

1.1實驗教學(xué)內(nèi)容不能與時俱進

隨著時代的推進，有關(guān)儀器分析方法、技術(shù)及儀器自身等方面都有極為迅速的發(fā)展，學(xué)生的基礎(chǔ)水平也在提高。而現(xiàn)開設(shè)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(shè)的初衷。由于沒有開設(shè)一些對學(xué)生能力要求較高的綜合性、設(shè)計性或研究創(chuàng)新性實驗，學(xué)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?zāi)艹晒ν瓿?，但學(xué)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(xué)生的主觀能動性，激發(fā)不起學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的興趣，無助于學(xué)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(xué)運用不恰當(dāng)

在現(xiàn)代課堂中，通過PowerPoint、Flash動畫等多媒體軟件輔助教學(xué)的方式已屢見不鮮。這種多媒體教學(xué)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(xué)生注意力。如果這種方法運用不當(dāng)，也會給教學(xué)帶來一些弊端:(1)過分放大多媒體教學(xué)的作用，忽略傳統(tǒng)“板書”教學(xué)。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(nèi)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(xué)生的接受能力，課件播放速度太快，造成學(xué)生跟不上老師的節(jié)奏;(4)課件制作過于花哨，導(dǎo)致學(xué)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(xué)生能更好理解授課內(nèi)容，沒想這樣非但沒達到預(yù)期的效果，反倒使學(xué)生眼花繚亂，注意力分散，干擾了學(xué)習(xí)。

1.3實驗儀器供求關(guān)系之間存在矛盾

各種相關(guān)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(gòu)造復(fù)雜，價格一般都比較昂貴，同類型儀器購置臺數(shù)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(xué)、有機化學(xué)等基礎(chǔ)實驗?zāi)菢幼龅饺耸忠慌_進行單人實驗。而且隨著學(xué)校招生規(guī)模的擴大、學(xué)院開設(shè)專業(yè)的增加、教學(xué)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(xué)與工程學(xué)院設(shè)有食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、糧食工程、生物工程、應(yīng)用化學(xué)等五個本科專業(yè)，在校本科生800多人。而像色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、電感耦合等離子質(zhì)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(guān)系之間的矛盾。由于以上種種客觀條件的限制，學(xué)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(xué)一組，每個人動手的機會不多，且有依賴感，往往是學(xué)習(xí)成績好、動手能力強的同學(xué)上手操作，而其他大多數(shù)同學(xué)則是走馬觀花，充當(dāng)“南郭先生”，很難達到預(yù)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(fù)講上很多遍，身心疲憊。

1.4實驗教學(xué)沒有達到預(yù)期效果

由于客觀條件的限制，目前我院儀器分析實驗教學(xué)的考試方式只有筆試，而沒有安排相應(yīng)的上機操作考試，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時，普遍認為只要學(xué)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(xué)到的都是諸如儀器的構(gòu)造、原理等這些基本的理論知識，缺乏實踐深化所學(xué)知識，這樣無助于提升學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，激發(fā)不起學(xué)生親自動手操作儀器的興趣。我院開設(shè)的專業(yè)屬于工科應(yīng)用型專業(yè)，畢業(yè)生有相當(dāng)一部分進入食品檢測行業(yè)，他們要經(jīng)常和各種檢測儀器打交道。根據(jù)對畢業(yè)生的走訪調(diào)查，普遍覺得自己本科階段學(xué)習(xí)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(guān)儀器培訓(xùn)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(dāng)一部份選擇繼續(xù)深造，攻讀碩士學(xué)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(xué)習(xí)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(xiàn)自己對儀器操作根本就不熟悉，無處下手。不得不重新學(xué)習(xí)相關(guān)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(chǎn)出。

1.5實驗教學(xué)與科研的相互脫節(jié)

教學(xué)與科研是高校日常工作的兩大任務(wù)，科學(xué)研究、教書育人是高校教師的兩大職能。如能平衡好雙方關(guān)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(xué)、研究生指導(dǎo)、職稱評定、基金項目申報與完成等諸多教學(xué)與科研任務(wù)，權(quán)衡好各自的關(guān)系是很不容易的，有的老師未能處理好兩者之間的關(guān)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(xué)工作重視不夠，抱著敷衍了事的態(tài)度，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下滑。而有的老師則徹底放棄科研，一心撲在教學(xué)上，這樣造成視野狹隘，授課內(nèi)容跟不上時代的需要，跟不上課程的發(fā)展。很難吸引學(xué)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(zhì)量安全控制及深加工技術(shù)實驗室的大型儀器共享平臺，這是學(xué)院近年來投入大量經(jīng)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(nèi)儀器設(shè)備齊全，設(shè)備總價值3000余萬元。擁有一批進口的光譜、色譜、色質(zhì)聯(lián)用、物性分析、分離純化、微生物、基因工程等大型儀器設(shè)備。這個平臺主要承擔(dān)南京財經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院的食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、糧食工程、生物工程、應(yīng)用化學(xué)等五個本科專業(yè)的本科實驗教學(xué)和食品科學(xué)、糧食、油脂及植物蛋白工程、農(nóng)產(chǎn)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(guān)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(xué)生創(chuàng)新項目及挑戰(zhàn)杯競賽等實驗提供平臺和有關(guān)培訓(xùn)輔助工作?？梢哉f它不僅是我院部分科研成果的重要產(chǎn)地，同時也擔(dān)負著碩士生培養(yǎng)任務(wù)，而且與我院各專業(yè)本科生的實驗教學(xué)與實踐創(chuàng)新等工作有著密切的聯(lián)系，它承擔(dān)著我院的科研和人才培養(yǎng)與教學(xué)的重任。但是就目前的情況而言，實驗室的本科教學(xué)與研究生的科研存在一些問題，主要體現(xiàn)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(xué)和研究生的科研需要，兩者時間相互沖突，缺乏科學(xué)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(wù)于教學(xué)，又服務(wù)于科研的“雙肩挑”的作用。

2儀器分析課程教學(xué)改革方法

2.1采用互動教學(xué)并開辟第二課堂

互動教學(xué)是將互動方式引入到課堂中來，主要有教師提問，學(xué)生答辯;學(xué)生提問，教師答辯;學(xué)生分組討論，教師總結(jié)等三種方式，這樣做能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)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(xiàn)場的教學(xué)方式?？梢試L試與學(xué)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(xué)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(wù)，更重要的是開闊了學(xué)生的眼界，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2.2巧用科研實例來豐富教學(xué)內(nèi)容

儀器分析這門課程的特點是內(nèi)容繁雜，知識點瑣碎。教師們又往往采用照本宣科的教學(xué)方式，使得學(xué)生容易產(chǎn)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(xué)中的地位日益重要，儀器分析不僅廣泛地應(yīng)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(xué)中來，勢必能大幅提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也能讓學(xué)生感到儀器分析是一門很實用的課程，讓學(xué)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(chǔ)上的學(xué)科，理工科的教師離不開科研，為了及時把握學(xué)科的發(fā)展方向，經(jīng)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(guān)領(lǐng)域的最新動態(tài)與教學(xué)活動聯(lián)系起來，進而讓學(xué)生知道學(xué)科的發(fā)展方向，引起他們對本學(xué)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(xué)生，同時也促進學(xué)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(xué)研究

各種化學(xué)及物理、生物等非化學(xué)的方法原理、技術(shù)被廣泛應(yīng)用到儀器分析方法學(xué)上。在這個科技突飛猛進的年代，新型儀器設(shè)備和分析測試技術(shù)不斷涌現(xiàn)，給儀器分析學(xué)科的發(fā)展也帶來了積極的推動效應(yīng)［5］。廣大教師尤其是青年教師在做好教學(xué)工作的同時仍需不斷學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)與科研并行，師生共同受益

青年教師可以考慮在適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)環(huán)節(jié)合理穿插自己的科研內(nèi)容，這樣可以讓學(xué)生深入了解自己的研究方向，吸引學(xué)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(dǎo)學(xué)生來完成的。但是如何吸引學(xué)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(dǎo)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(xué)生?但是如果若將自己的科研內(nèi)容適當(dāng)巧妙地引入到課堂教學(xué)中來，不僅學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣受到激發(fā)，教學(xué)質(zhì)量得到改善，而且學(xué)生可以更加明確自己的科研方向［6］，一旦學(xué)生對授課教師的科研內(nèi)容產(chǎn)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(guān)注自己研究領(lǐng)域的前沿內(nèi)容，經(jīng)常查閱大量外文文獻，因此在指導(dǎo)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(jīng)驗，既能有效地將自己的科研項目與所指導(dǎo)本科生的畢業(yè)論文完美結(jié)合，又推進了科研和教學(xué)工作，取得了雙贏的效果。

3結(jié)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(xué)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(xué)相脫離，重科研、輕教學(xué)，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(xué)與科研的內(nèi)在關(guān)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(wù)于社會是當(dāng)前一項緊迫任務(wù)。

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(xué)改革［J］．實驗科學(xué)與技術(shù)，2015，13(1):106－108.

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

［4］熊政委，鄒曉川，王存，等.應(yīng)用型高校食品專業(yè)儀器分析實驗教學(xué)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(yīng)用型人才培養(yǎng)的儀器分析實驗教學(xué)改革［J］．化學(xué)教育，2015，36(16):40－43.

［6］肖晶，張妮娜，高其明.寓教于研的教學(xué)科研一體化教育模式創(chuàng)新研究［J］．科技風(fēng)，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(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境類專業(yè)為例［J］．華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2013(4):136－140.

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