现代表征技术教学与人才创新精神培养

于伟彬，余海华

（1.安徽工业大学 现代分析测试中心，安徽 马鞍山243002；2.繁昌二中，安徽 繁昌241200）

现代表征技术是理工科本科、研究生的主干基础课程之一，也是科研工作者进行科学研究不可缺少的关键手段。其主要教学内容包括光学分析法、电化学分析法、色谱分析法及近代分析技术等，汇集了化学、物理学、仪表电子学、数学和计算机科学等多学科知识和最新成就。作为从事科研工作的研究生，学习、了解、掌握并灵活的利用现代表征手段来实现自己的科研目标和进行创新性科研，至关重要。但是现代表征手段所在的课程体系综合了理论、实验、研究和应用等方面，课堂教学内容多，涉及面广，难度大，且理论性、实践性和实用性都很强，并且仪器更新快。因此，仅靠传统的“填鸭式”的课堂教学形式已难以满足学生对现代表征手段学习要求，更不利于调动他们的科研创新积极性。

一、采取生动灵活的教学方式

教师作为课程教学的主导者，在熟练掌握各种分析仪器的表征知识同时，必须采取灵活的教学方式。

一是充分利用现代化的科技手段来丰富教学手段。一方面要与时俱进。众所周知，21世纪是知识和科学技术突飞猛进的时代，日新月异。相对而言，教科书上所体现的知识体系相对的落后于当今世界上先进知识的发展。如何让学生掌握最先进最前沿的科学知识，是每一位教师都要面对的挑战。显然，像以前那种埋头于教科书，一味的写教案，已经不能适应于现代的教学要求。通过各种渠道获取前沿的科学知识，并把这些知识通过学习、掌握、消化，武装教师的头脑，做到在课堂上讲述课程时，联系时代发展最前沿的知识，让学生了解最先进的分析仪器。同时，仪器分析与其他的理论课程相比，需要让学生直观清晰的看到各种分析仪器。这要求教师在传统的教学手段上还要学会利用新的教学手段。另一方面要灵活多样。采用相对多样化的现代教学手段，如通过图片的展示，直观地让学生了解现代表征技术所涉及的各类分析仪器，激发他们的好奇心。为了让学生更加熟悉各种仪器，采用现场教学能更好地达到教学目的。

二是注重理论联系实际。理论联系实际的教学原则，是指教学必须坚持理论与实际的结合与统一，用理论分析实际，用实际验证理论，使学生从理论和实际的结合中理解和掌握知识，培养学生运用知识解决实际问题的能力。人们学习科学文化知识的最终目标是按照人类发展的需要来改造自然。教师通过在课堂上灌输各种先进知识和文化，都需要学生在实践中去灵活应用。通过各类实践活动，学生既会发现知识的奥妙，同时也会遇到新问题，在寻找解决新问题的途径中，就会涌现新的知识体系和意识，在这种润物细无声的实践过程中，达到了对学生创新思维培养的目的。反之，如果一味的沉浸在课堂教学，淹没在理论学习的海洋中，就会培养新时代的“孔乙己”、“百无一用的书生”。任何事物都有两面性，从另一个角度来看，如果一味的强调实践的重要性，而忽视理论知识体系的重要性，就会培养出“不见棺材不掉泪，不撞南墙不回头”的二愣子。实践中发现问题、解决问题的根据还是要靠理论知识，再把这种理论知识拿到实践中去验证，才能达到理论联系实践的教学目的。所以，教师在课堂上的教学无论多么精彩，还是在实践中才能更加容易地让学生掌握。所以这要求教学活动要从课堂上扩展到分析仪器实物上，达到学以致用。

三是师生互动。师生互动是上课时老师为增加课堂气氛常用的一种方式。随着经济社会的快速发展，人与人之间的关系也随之发生了巨大的变化。特别是师生之间的关系，从过去的“严师”到如今的“奶爸”，说明了社会的进步，教育教学主体的变革。作为教师面临的挑战是如何调谐在教学活动中学生与老师的主体位置。师生互动则是沟通老师与学生主体互换的桥梁。学生在课堂上对老师抛出的问题，积极而有效地做出回应，并且进一步阐述自己的新的观点或者是遇到的新问题，都有效地激发出学生的创新意识，从而达到教师培养学生创新意识的教学目的。在讲解现代表征技术课等，让学生通过在课堂学习和实践操作分析仪器对现代表征技术的理解和熟悉，教师通过细心的聆听学生的见解，可以讲解学生在学习中的问题，并激发学生好奇的心理，从而诱导他们去创新。

二、开展创新性教学

什么是创新性教学？“科学技术是第一生产力”的概念已经深入人心，而创新则是这一概念的灵魂。教师作为人类灵魂的工程师，则需要把创新的核心思想在教学上传授给学生，并激发学生创造的热情，培养学生的创新意识。创新性教学的内涵包括：一是人类改造自然的能力取决于生产力，而科技则是第一生产力，让学生从本质上熟悉创新则是科学技术的灵魂；二是创新性教学要让学生认知现实与理想之间的差距，清楚只有不断的创新科技才能缩短理想与现实之间的距离；三是创新性教学让学生知道自身与自然环境之间的协调发展，不能过分追求自身的发展而忽视周围环境的变化；四是创新性教学还要让学生认识自然与历史的发展规律，掌握生产力与生产关系之间的联系以及变换，从而使创新性的理念植根于学生的灵魂中。

作为讲述大型仪器知识的教师，在创新性教学方面与理论课的创新性教学相差迥异。在概念上，理论课则是让学生了解各种科学文化知识，从而在理念上知道创新性的重要性；而现代表征技术则需要学生明白各种表征手段和技术的重要作用，在某种意义上它们是验证理论课上的理论与概念的正确与否，让学生认识自己的创新出的理念能否实现，从而引导学生沿着正确的科学道路去创新。由此可以看出，现代表征技术的教学与理论课的教学不能一概并论。

现代表征技术课应实行开放性教学。所有的仪器应该开放给学生学习和亲自操作。没有劳动就没有劳动技术，同样没有现实操作，也就没有现代表征技术，进而丧失创新的积极性。如让学生亲自把自己在科研实验中制备的物质，用仪器设备检测，并指导他们如何辨别各种分析数据。再如用核磁共振检测合成的有机化合物，在检测出的谱图上，指导学生识别各个化学位移所对应的质子的种类，验证自己所合成的化合物是否是目标产物。

三、更新教学内容

教学内容是学与教相互作用过程中有意传递的主要信息，一般包括课程标准、教材和课程等。当下正值新课程改革，基于生成性教学思维理念，人们对于教学内容有了新的认识。教学内容，系指教学过程中同师生发生交互作用、服务于教学目的达成的动态生成的素材及信息。包含两层含义：一是指准确把握时代特征，始终站在时代前列和实践前沿，坚持解放思想、实事求是和开拓进取，在大胆探索中继承发展；二是观念、行动和时代一起进步。把这两种概念联系起来，就是教师在准备教学内容时，要把当今时代最前沿的科学理论和技术融合在自己的教学中来，从而让学生了解世界最先进的科学。

现代表征技术作为一门随科学发展不断更新的学科，其分析原理、仪器应用均在不断更新，课堂上除了传授书本上已有的知识外，还要让学生及时了解和掌握现代仪器的发展现状。比如现代仪器的发展越来越趋向于多元化和大规模联机化，往往一个实验室内装配有从工艺流程的探索到初产品的制备、分离、提纯、分析等一系列的仪器。这些仪器大多不是应用同一种技术进行操作和控制实验的，这就意味着现代仪器分析的发展所涉及的技术范围越来越广，远远超过了以前仪器分析所涉及的范围。因此，教师在仪器分析的教学中就不能只侧重于某一技术，而忽略其他新产生的或新关联的技术。如何让学生在有限的时间内既掌握书本上的知识，又了解现有的发展，对知识有全面系统的掌握，是仪器分析学习的难点。教师应不断查阅国内外期刊，把仪器分析在化学、化工、生物、制药、轻工食品、电子行业等方面中最新应用技术和实验技术中涉及的新动向不断融合在教学内容中，使仪器分析这门课更加丰富多彩。

在教学中，教师应把课本上的理论基础知识和现代的分析仪器的改进有机地结合起来，既让学生掌握各类仪器的工作原理以及如何操作，又把日新月异的仪器发展所带来的分析技术的进步灌输给学生，使学生能正确把握科学发展的方向以及确定自己的科研方向。例如，单晶X射线衍射——专门用来测定晶体材料的分子结构，从一开始的人工构图与计算，需要较高的理论基础，工作量大而繁琐，不易学习和掌握，并且对测试单晶样品要求较高；现在CCD单晶技术的进步，以及APEX II操作系统的完善，极大的简化了操作，降低了学习掌握难度和测试样品的要求，促进了基础研究的进步。这一变迁的周期短，只有短短的几十年。学生熟悉科学发展的规律和方向，有利于确立正确的科学观，有利于学习和理解创新科研的重要性，有利于激发本能的创新积极性。

总之，培养创新性人才是我国高校教育的重要目标，也是高校教学的重要目的。21世纪科学技术的高速发展，其核心就是以人为本的创新发展。作为大学教师，担负着培养创新性人才的重任，应鞠躬尽瘁完成国家和学校教学任务。

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[3]贾爱铨，辛志峰，张千峰.金属有机化学课程双语教学的实践[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2012（3）：144－145.