农业院校《仪器分析》课程教学改革初探

李亮亮等

[摘要]为提高仪器分析课程教学质量，根据仪器分析课程理论与实践并重的特点，针对农业高等院校目前教学过程中普遍存在的问题，在具体实践的基础上，本文从理论课程教学、实验课程教学及师资队伍建设三个方面，对仪器分析课程教学改革进行了探索并给与阶段性的总结。

[关键词]仪器分析 理论课程 实验课程 师资队伍

随着科学技术的迅速发展，高等农业院校仪器分析课程的开设班级逐年增多，几乎涉及农业院校的各个专业，同时被本科生、专科生和研究生所选择。仪器分析课程是多学科交叉性、发展性和前沿性的科学，涉及内容广泛，理论较为抽象。该课程内容繁多，学科交叉明显，汇集了化学、物理学、数学和计算机科学等学科的最新成就，学生不易理解。尤其对于化学基础知识相对薄弱的非化学专业的学生矛盾尤为突出。所以仪器分析课程应从多方面着手提高教学质量，满足社会需求。

针对《仪器分析》课程教学现状及存在的弊端， 在不断总结归纳实际教学活动过程中体会的基础上，本文通过近几年的实践从理论教学、实验教学内容和形式以及师资队伍的管理三个方面对《仪器分析》课程教学方法进行探讨和总结。

一、理论课程教学方法的探索

（一）《仪器分析》课程的多层次教学

仪器分析是根据物质的光、电、声、磁、热等物理和物理化学特性对物质的组成、结构、信息进行表征和测量的分析方法，是学生必须掌握的现代分析技术。由于农业院校各专业的化学基础以及学生专业的需求不同，我们将学生分为非化学类专业本科生、化学类本科生（如应用化学专业）和研究生三个层次，对各层次教学大纲、学时数进行了相应的修订，例如，对于非化学类本科生，课时数为40学时，其中包括10学时实验。而化学类专业的本科生学时数为80学时，包括40学时实验。取得了较好的教学效果。

（二） 针对不同专业调整教学重点

对于大多数的非化学专业的本科生来说，不同专业对《仪器分析》课程的要求不同，这是为大家所共识的。因此，以往的做法往往是根据不同专业的特点砍掉一部分内容，重点讲一部分内容。但我们认为学生将来就业情况具有不确定性，因此，应该在教学内容上统一完整，在此基础上可针对各专业的需求重点讲解。如植保专业可重点讲解农药残留的测定；环境保护专业可重点讲解重金属、有机污染物等的测定。经过几年的教学观察和学生的反馈，得到了学生和用人单位的认可和好评。

（三）加强多媒体教学及“微课”的建设

多媒体计算机辅助仪器分析教学已是现代教育的一个重要组成部分。在仪器分析教学中采用□声、形、景□结合的动态多媒体教学方式，恰当地运用多媒体技术能将一些较为抽象的、枯燥的内容转化为形象的、生动的、富有艺术感染力的内容，优化了课堂教学结构，增加了课容量，克服了传统教学中可视化差的缺点，图文并茂动画、声音等都会加速学生的感性认识， 激发学生的学习热情，调动了学生多感官参与学习，更符合学生学习的认知规律。网络技术的飞速发展和移动终端设备的日益普及，使信息的传播速度更加快捷，一种新的教学模式——微课正逐渐在教育领域兴起。它是指按照课程标准及教学实践要求，以教学视频为载体，围绕某一个知识点或教学环节进行教学设计而开展的教学活动 。微课主要特征表现为“主题突出，指向明确，短小精悍，使用方便，易于扩充”。它能满足学生的个性化学习需求，不但能帮助学生查缺补漏、强化巩固知识，而且能让学生随时随地进行学习，是传统课堂学习的一种重要补充和拓展资源。仪器分析作为一门专业基础课程，它覆盖面广，具有丰富的实验方法、手段。而微课这种 教学模式的特点恰好能够解决大学物理实验教学中存在的各种诟病，因此在大学物理实验教学中引 入微课这种教学模式十分必要。

多媒体教学的优势是有目共睹的，但是随着多媒体教学的深入，目前的多媒体教学不仅包括课件的建设，而且包括网络教学。因此，就多媒体教学，我们认为重点主要集中在两点上。一是多媒体课件和网络课程的建设，制作一个质量上乘，适合学生使用的课件不仅需要制作人员有着深厚的专业知识，而且需要有高超的电脑制作技巧。这不同于以往的简单的幻灯片制作，因此，就需要仪器分析教师与电脑专业人员相互协作完成。通过网络课程的建设，在提升仪器分析课程的内在价值的同时，也能使现代教学手段在拓展教学模式，激发兴趣、开阔视野等方面发挥作用，这也是未来课程建设的发展方向。二是多媒体技术与传统教学方法相结合。教师不能过于依赖电子教案内容，忽视与学生之间的交流。这样容易造成学生机械的听课，不能主动思考。多媒体课件文字叙述尽量少而精，以便于学生记笔记，尽量多的采用各种表达方式，这样使课堂气氛更加活跃，符合现在学生的心理状态，增强对学生的吸引力。在发挥现代教学的长处时，应注意发挥传统教学的优势，对一些疑点、难点、重点问题应适当以提问、讨论等方式加以详尽阐述。

二、实验教学方法的探索

（一） 《仪器分析》实验课的多层次教学

理论最终是为实际操作服务的，因此要学好仪器分析，必须要做好仪器分析实验。实验教学涉及学科多，内容广，具有很强的应用性。教师的经验要比较丰富才能指导学生解决实验中所遇到的问题，同时对学生的综合技能也要求比较全面。目前实验教学中遇到的问题主要是应用的大型分析仪器较为昂贵，数量有限，不易维护，学生实验课时动手机会少，难以保证实验教学质量。如何处理上述在仪器分析实验教学过程中存在问题，成为仪器分析实验教学成功的關键。

前面我们提到理论课教学我们将学生分为三个层次，因此，在实验课教学上我们依然根据不同的层次安排不同的实验教学内容。非化学类专业的本科生采用“基础实验”的教学内容，化学类专业的本科生采用“基础实验+设计实验”的教学内容，而研究生则采用“基础实验+综合研究实验”的内容。基础实验主要是对学生进行基本实验技能训练，培养科学实验的能力，熟悉一般实验操作技能以及实验数据的采集、分析和综合的能力。设计实验是让学生在熟练掌握基本实验技能的基础上，完成设计型实验。通过以学生为主的探讨式教学方法，培养学生运用所学知识和技能解决实际问题的能力。综合研究实验是研究生根据自己的兴趣和实际情况参加指导教师的科研课题。实验中心提供必要的实验场地、仪器设备及实验试剂，学生根据自己的情况自主安排时间进入实验室进行研究型的实验。这一措施不仅能够起到普及教学的目的，而且还能突出重点，启发学生，强化了对综合性、研究与创新性人才的培养。

（二）加强教学科研互动

加强与学校其他专业的科研人员的合作，通过共同培养研究生这一纽带关系，安排科研能力强的教师承担实验教学， 促使实验指导教师队伍整体素质提高，在面向本学科发展前沿的同时，多方面捕捉各学科发展的最新信息，提出新的适合于生产实践的实验选题，提高学生在分析问题和解决问题的能力。利用学校和学院的资源， 创造一些实验条件， 开展一些综合性和设计性实验， 要求学生根据所学理论知识和实验技能， 检索和查阅相关文献资料， 设计完整的实验过程和操作要领， 并指出实验中可能遇到的困难和挑战， 同时教师要引导学生认真观察实验现象， 启发学生用所学过的理论解释实验中的问题， 提高学生对关键实验步骤所涉及的理论问题的辨析能力。

（三） 实验课考试形式的改革

与理论和实验教学相似，实验课的考试形式也分层次进行。对于非化学类专业的本科生，不进行单独的实验课考试，考察在期中、期末考试中进行，考试的内容以对实验课所授实验方法的原理及主要步骤为主，希望学生通过实验课学习能掌握某类实验方法操作的具体思路，为学生在将来工作中能尽快的进行工作状态奠定基础。而化学类相关专业的实验考试采用笔试与实际操作两部分进行，笔试偏重于学生对实验思路的掌握情况考察，笔试偏重于每种大型仪器的定性、定量过程的考察。通过这样的考察方式，我们的学生基本都可以建立起对每类仪器使用的大体思路，效果较好。

三、师资队伍素质的提高

（一） 重视培训，努力提高专业素质

不断更新的教学课程体系、教学方法给教学队伍提出了更高的要求，高水平的师资是教学活动得以顺利开展的前提。在教学过程中， 授课教师应具备翻译国外先进分析测试相关技术资料的能力。阅读最近的国内外期刊， 能掌握相关学科的最新发展前沿与动态、趋势， 培养学生的创新意识和创新能力， 因此， 最好选择研究方向与课程讲授一致的教师从事相关的教学工作，但在一般的农业院校较难实现，通常是一名教师讲所有的内容。针对这种情况，应鼓励教师通过各种方式来提高自己。教师可以通过在职攻读学位取得进步，可以通过合作研究来提高水平，也可以集中各研究方向教师， 进行集体备课。另外，选派教师参加各分析测试的专业协会组织的培训或邀请其他学校相关研究专家来校进行授课讲学也是提高教师水平的重要手段。

（二）加强管理，提升管理水平

在日本企业流行一种“6S”管理活动，简称为整理（SEIRI）、整顿（SEITON）、清扫（SETSO）、清洁（SEIKETSU）、素养（SHITSUKE）、安全（SAFETY）。“6S”管理作為现代企业的基础管理手段之一，体现了国际先进企业现场管理的内涵，它使工厂整齐有序，员工自主管理，营造出舒适、安全的工作环境，使企业进入现代、先进、文明的更高层次。我们也在自己的管理中采用了“6S”的管理模式，取得了较好的效果。结合着“6S”管理理念的要求，我们设定了一系列的管理细则，在仪器分析实验课上效果尤为突出，仪器分析实验教学中仪器设备多、实验学生多、教学任务繁重，以“6S”管理为准则，所有教师积极行动，彻底清除废旧物品，张贴标识。使实验环境变得干净整齐，空间利用率显著改善，加强了仪器分析实验教学效果。在教师、学生和中心发展之间，建立了很好的纽带，激发了教师和学生的积极性，提高了教师和学生的素养，激发起教师的工作热情，加强了仪器分析教学效果，提高教师的教学管理水平。

四、结束语

《仪器分析》是一门实践性很强的课程， 课程内容更新快，涉及到很多的新理论、新方法、新技术， 因此， 必须在原有的教学经验基础下进行改革。经过多年的探索，我们在仪器分析教学中通过教学内容、教学方法、教学手段、师资力量等方面的改革， 教师不断学习新知识，优化教学内容，综合运用各种教学方法和手段，努力提高理论和实验教学的效果，收到了良好的教学成果。使学生的实验动手能力、分析问题和解决问题能力以及创新能力等方面受到良好的训练。然而，仪器分析课程的教学改革还有一些问题没有解决，如高质量的课件制作，师资队伍的有效培养等，这都需要我们在将来的工作中予以解决。

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（作者单位：沈阳农业大学分析测试中心）