基于应用型人才培养的仪器分析课程改革

徐肖邢，翟 春，汪学英，尹 凡

（常熟理工学院 化学与材料工程学院，江苏 常熟 215500）

仪器分析是人类了解自然世界和从事科学研究工作的重要手段。“仪器分析”课程作为常熟理工学院化学、应用化学、食品质量与安全、生物工程等专业本科生基础主干课程之一，在培养学生理论与实践相结合，实现应用型人才培养目标方面具有重要作用。本课程的特点是内容众多，涉及学科较广，理论基础、分析原理及应用领域等各不相同，同时各领域发展迅速，知识量大。如何针对应用性本科教学特点［1］，改革教学手段和教学方法，对于提高课程教学质量和教学效果至关重要。

一、按照应用型人才的培养定位，优化课程教学目标

按照“夯实理论基础，注重应用实践，培养创新精神”的教学理念和“专业教育与素质拓展、理论教学与实践教学、共性提高与个性发展相结合”的原则，对课程教学大纲进行审定，优化课程教学目标和明确课程教学要求，以更好地符合应用型人才培养要求。（1）以适应社会需求为目标，以应用为主旨，构建“仪器分析”知识、能力和素质一体化的课程教学目标。既考虑知识系统性和学科前沿性要求，又注意体现应用型人才培养的实践特性。（2）调整“仪器分析”课程的教学要求。简化公式推导和仪器结构，突出方法应用，重点放在培养学生应用仪器分析的基本原理、基础知识解决实际成分、限量元素和有害成分检测监控等能力上，放在学生掌握各种分析仪器方法的特点，针对不同分析对象选择合适的分析方法以及数据处理能力上。（3）分类制订“仪器分析”课程教学大纲。根据不同专业对仪器分析教学内容和在应用型人才培养上的不同要求，结合专业的特点，有的放矢有所侧重，分大类制订与不同专业培养目标相适应的“仪器分析”课程教学大纲。

二、按照应用型人才培养目标，优化课程教学设计

课程教学设计是依据教学目标，提出阶段性的学习任务，选择合适的教学内容与有效的教学形式，确定评价学习结果的方案，达到优化的教学效果的系统决策过程［2］。我们在分析应用型层次学生特点的基础上，考虑学科知识的相对系统性与纵深度以及内容的应用性与先进性，对“仪器分析”课程教学内容进行设计，以基本原理、分析仪器、方法应用为主线，将理论课内容整合为“色谱分析”“电化学分析”“光谱分析”三大模块，并根据学生的认知水平以及影响学习的其他因素，如兴趣、动机等，采用恰当的教学方法，培养学生主动的、深层次的终身学习能力，同时通过实验课教学，巩固和提高学生仪器分析方法的理论知识水平和实验操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。

积极推进以教学素材的研究与设计→教学内容的整合与凝练→教学方法的探究与开放→教学过程的有效与优化为主线的研究式教学流程，引导和激发学生学习与探究的兴趣，同时注意处理好具体与抽象、整体与局部、知识与方法、结果与过程的关系。在教学方法上坚持探究性和开放性，如在重要知识点的教学中，充分结合历史背景、典型案例、生产实际需要，以问题为基础进行讨论，启发学生积极思考，揭示事物的本质，最终达到掌握知识和学以致用的目的。在章节教学结束后，从原理、方法、仪器、应用等多方面进行纵向及横向比较，加强学生对原理、方法、规律和应用之间的联系，引导学生把握学科的思维方式和研究方法。教学组织形式采用课内与课外、研究性教与研究性学有机融合、开放互动式的组织形式，同时依托Blackboard网络课程教学平台，通过虚拟、仿真等网络技术手段，为学生提供了更丰富的学习资源和更广阔的学习空间。

三、按照应用型人才培养要求，强化实践教学环节

突出“应用”，是应用型本科教育的核心，实践能力强是应用型人才最本质的特征。为此，我们对仪器分析实践环节按照基础教学、综合提高、课外实践和考工考级四大模块进行整体设计，同时依托基础化学实验中心、大学生课外科技创新平台，提高学生的创新意识、实践能力和综合素质。

仪器分析实验独立设课，按照基础实验、综合实验、设计研究实验三个层次安排教学内容，既涵盖仪器分析实验的基本原理及操作技能，又兼顾各学科之间的联系和渗透，并结合学校分析仪器设备建设情况及教师新的研究成果和社会热点问题，增添了密切联系生产、生活实际的教学内容。如“牛血清白蛋白的光谱分析综合实验”就是教师科研与毕业论文指导实践相结合的成果［3］，本实验将紫外、红外和荧光分光光度计三种光学仪器的操作和应用融合到一个实验中，巩固了发射/吸收光谱、猝灭、红移/蓝移、构型/构象、蛋白质结构、配位化合物和化学键等基础知识，熟练了光学仪器的基本操作，提高了学生综合运用谱学知识分析表征化合物结构的能力，提升了学生对仪器分析过程的复杂性、样品前处理要求的特殊性以及分析试样的选择性的全面认识，进一步巩固和拓展了学生专业知识技能，提高了学生综合素质。

本课程的教学改革实践对推进大学生第二课堂教学起到了积极的作用。以“导师制”为纽带，指导学生参与教师科研、大学生创新计划、课外科技活动、创业计划竞赛等课外实践活动，促进学生知识、能力、素质的协调发展，取得了一批成果。其中“硫堇修饰的癌胚抗原CEA免疫传感器的研制与应用”在全国第十一届大学生“挑战杯”中获三等奖，在江苏省第十一届大学生“挑战杯”课外科技作品竞赛中获二等奖。

突出应用型本科院校培养应用型人才目标，推进校地互动，如与世界500强之一的诺华制药共建实验室，与阿托公司共建实验分析测试中心，实现资源共享。利用搭建的平台开展仪器分析技术培训和考工考级，提高了毕业生的竞争力。

四、根据应用型人才学习需求，建设辅助教学平台

以网络技术和媒体技术为手段，以学生个性化、自主性学习为途径，以优质教学资源的共享为特征，依托Blackboard教学平台，积极开展以课程体系、课程内容、课程资源、辅助教学、网上辅导等为主要内容的仪器分析网络课程建设。通过构建以“学前指导→课程学习→实践应用→测试反馈→拓展学习”为主线的自主学习流程，实现了教学内容个性化、学习路径柔性化。网络课程的建设与使用不仅拓展了课堂学习，为教学提供了新的平台，而且为实现个性化学习、选择性学习、合作与竞争学习提供了可能，极大地方便了各类学生的不同需求，使课堂教学在课后得到了有效的延伸。通过网络课程提供的学法指导、范例学习、典型例题分析、知识介绍，开阔了视野，培养了学生的能力和素养。通过网上辅导答疑系统、在线讨论和交流，实现了开放式、交互式教学。

为了克服仪器分析实验教学中大型仪器台套数少，学生动手实践机会少的矛盾，辅助教学平台运用虚拟、仿真等网络技术手段，对分析测试中心大型实验仪器结构、原理、基本操作进行模拟及示范，以掌握标准实验操作方法。学生们普遍反映：“辅助教学平台方便了学生的学习，在线讨论和答疑的形式多样，内容丰富；虚拟实验、仿真实验使枯燥的课程内容变得生动有趣；在线测试有利于检验自己的学习状态；知识拓展栏目丰富，扩大了视野；考研导航能让学生及早了解信息，提前进行准备。”

五、以教学研究与科学研究促进应用型人才的培养

本课程组教学团队具有学历和职称层次高、结构合理、教学成熟、发展后劲足的特点。在长期的教学改革实践中，团队始终把教学改革与科学研究相结合，理论研究与实践推广相结合，合作共享与培育特色相结合，标志性教学成果的培育与应用型人才培养相结合，显著地提高了团队的综合实力。目前课程团队9位教师中，有教授4人，副教授2人，博士3人，硕士5人。课程组负责人为江苏省第六届教学名师奖获得者，1人入选江苏省级中青年学术带头人培养对象，2人分别入选学校中青年学术带头人和中青年学术带头人培养对象，1人被南京恒越光电有限公司和苏州瑞思特仪器有限公司聘为技术总监。

课程组团队依托学科优势和重点实验室，参与国家、省、市自然科学基金项目的研究，为人才培养提供了坚强有力的支撑。通过科学研究与教学研究的互动，将教研成果、科技成果转化为教学优势资源，渗透于理论教学、实验教学、实习与毕业论文等环节，增强了教学过程的吸引力，实现了科研向教学的多方位转化。部分前沿基础课题和应用基础课题经论证后分别列为研究型实验课题和学生创新小组研究课题，并通过大学生创新计划、课外科技活动、创业计划竞赛等载体，促进了学生的个性发展与素质提升。部分研究成果经过教学实践，被逐渐改造为综合性设计性实验课题，已编入我们主编出版的“基础化学实验”教材之中［4］。

六、结束语

几年的教学实践，仪器分析课程的教学改革获得了可喜的成果，取得了较好的人才培养效益。但还存在一些需要改进或继续建设的问题，主要表现在由于受仪器等硬件设备限制，还不能很好满足自主设计性实验和开放实验性实验的需求，“双师型”教师的培养以及与企业的交流与合作还需进一步加强。课程团队将牢固树立和认真落实科学发展观，进一步强化以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高、协调发展的教育理念和以实践能力、创新能力、探索精神培养为核心的实践教学观，开拓创新，培养和造就更多的适应性强、高素质的应用型创新人才。

［1］陈小虎，屈华昌，邵波.教学应用型本科院校的办学理念及其路径选择［J］.中国大学教学，2005（2）：58-60.

［2］马建荣，钱国英，徐立清.论应用型本科人才培养目标下的课程教学设计——从学科逻辑向问题逻辑转化的视角［J］.中国高教研究，2011（4）：88-91.

［3］陈旸，徐肖邢.牛血清白蛋白光谱分析综合实验的设计［J］.实验技术与管理，2011，28（8）：151-153.

［4］李巧云，徐肖邢，汪学英.基础化学实验（无机及分析化学部分）［M］.南京：南京大学出版社，2007.