农业高校仪器分析课程无课本课堂教学实践

王再强 周红 范黎明 秦小萍 吴国星 唐萍

摘要：农业高校仪器分析课程存在学时少和内容多、学科发展迅速和教材更新慢的矛盾。无课本课堂教学方法充分利用网络教学资源，提高学生学习兴趣，促进学生自主学习。是解决上述矛盾的一次有益尝试。

关键词：农业高校；仪器分析课程；无课本课堂教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）17-0091-02

一、引言

分析化学历史悠久，在人类社会发展中具有重要意义，20世纪80年代以后，随着现代物理学中关于光、电、磁、热等的理论成就和研究方法引入分析化学学科，分析化学进入了仪器分析时代[1]。现在，仪器分析技术已是生命科学领域的重要研究手段和不可或缺的工具，在农业生产上有着广泛应用，仪器分析课程在大学教育中也越来越受到重视。

二、农业高校仪器分析课程存在的问题

随着仪器分析技术在现代农业生产上的广泛应用，现在农业院校中基本都开设了仪器分析课程或相似课程，然而，在仪器分析课程的教学中普遍存在一些问题。（1）教学内容陈旧，仪器设备落后。由于现代分析仪器更新较快，硬件仪器条件难以跟上学科发展的步伐[2]。（2）由于受仪器、设备等条件的限制，各院校能开展的实验不同，因此实验教材的通用性不强[3]；（3）现代仪器分析应用的许多仪器价格昂贵，作为本科生的教学设备在多数学校数量有限，所以通常学生多人一组，并不是每个学生都有机会亲自操作仪器[4]；（4）仪器分析课程是一门综合性很强的课程，要求学生具备较好的有机化学，物理和物理化学的基础，学生往往难于迅速进入角色[5]。

三、无课本课堂教学

仪器分析课程是一门与现实联系十分紧密的课程，生产上日益迫切的需求使仪器分析科学飞速发展，现代仪器分析的原有方法持续改进，新的方法不断涌现，这些新理论新技术需要及时反应在仪器分析课堂讲授内容中，然而新教材的及时更新比较困难，为了在在课堂教学中反应仪器分析科学的最新内容，我们尝试应用国内外较好的网站，进行无课本课堂教学，取得了较好的效果，如在课程介绍绪论时，我们综合了https：//facultystaff.richmond.edu/～rdominey/301/local/Intro_Instrum_Analysis.pdf、http：//terpconnect.umd.edu/～toh/spectrum/SignalsAndNoise.html#SNR、http：//www.asdlib.org/onlineArticles/ecourseware/Petrovic%20S-N%20ModuleV2/Complete%20Module%20（2014）18.HTM三个网站的内容进行介绍，其中的信号和噪声部分富有特色，对Johnson noise的起源、测定方法及提高信噪比的方法都有详细介绍。气相色谱和液相色谱主要借助于http：//www.edusolns.com/gc/gctutorial/网站进行介绍，该网站内容全面详实，有许多教学视频和动画演示，可使抽象的仪器分析理论具体化，帮助学生理解学习内容和加深印象。其他类似的网站还有学习红外光谱的http：//www.niu.edu/ANALYTICALLAB/ftir/index.shtml网站；学习原子吸收光谱的http：//slc.umd.umich.edu/slconline/ADVAA/AdvAA.swf网站；学习原子发射光谱的http：//www.asdlib.org/learningModules/AtomicEmission/index.html网站；学习质谱的http：//masspec.scripps.edu/mshistory/whatisms_toc.php网站和学习气相色谱-质谱联用技术的http：//www.gmu.edu/depts/SRIF/tutorial/gcd/gc-ms2.htm网站。这些网站的共同特点是更新及时，能反应仪器分析科学发展的最新内容。同时，网站内包含了大量教学视频、动画和图片，便于学生课外自学。

要使无课本课堂教学变成高效的教学方法，需要做好几件事，（1）学生需要熟悉无课本课堂进行教学的相关网站，由于不同网站对同一知识点的介绍往往角度不同，学生比较后会产生好奇与疑问，通过在课堂上与老师的反复讨论，可以激发兴趣，促使学生形成主动思考的习惯。（2）在具体的课程时间段，教师要给学生指定网站内需要重点学习的内容，使学生的学习能够有的放矢，提高效率（3）建立课程学习讨论的QQ群，促进形成学生主动学习的风气。

四、无课本课堂与传统教学方法

在传统的教学方法中，教师给学生提供的教学资料一般是系统性的，单一的，从基础到高深，从简单到复杂。而在无课本课堂教学中，教师需要给学生列出一系列的学习内容，教师提供给学生的教学资料往往是大量的，独立的，碎片化的，这也是网络资料的特点，这需要学生不断提高自己的独立思考与总结能力。现代社会由于电子计算机网络技术的发展，人们能很方便地通过网络学习与交流，农业高校网络及图书馆的电子资源十分丰富，为开展无课本课堂教学创造了很好的基础条件。当代大学生多是家中唯一的孩子，往往自我意识较强，实现自我价值的愿望强烈，无课本课堂教学方法通过课前课后自主学习，课堂内外与教师讨论，学生相互学习讨论的方式，使学生自己通过努力掌握知识，满足了学生自我价值实现的愿望，易于把传统被动的教学转变为学生主动获取知识的模式。

五、无课本课堂与PBL教学方法

传统的教学方法以教师为主，教师作为课程的主体进行讲授，学生听后完成一定的作業任务，这样的结果是学生被动的接受知识，主动获取知识的欲望和能力下降。为了激发学生的学习兴趣，培养其批判性思维、解决问题及团队协作能力，改传统教学中以教师“教”为中心为以学生“学”为中心，近年国内外出现了一些新的教学方法，如“PBL（PBL，problem-based learning）教学法、翻转课堂（Flipped classroom model）、以流程为导向引导探究性学习（POGIL，Process Oriented Guided Inquiry Learning）的教学方法，其中尤以PBL教学法受到广泛重视，这些方法的一个共同特点是，学生需要在课前自学课程相关的大量知识，教师作为辅助者起到组织讨论，引导学习的作用。这些方法以学生为主，强调了教师的引导作用，可以极大提高学生的学习效率及独立思考能力，但这类方法往往需要比传统教学方法更多的时间。而且在实践当中，把传统的教学方法一下转变为像PBL教学法这样的方法是比较困难的。

无课本课堂教学方法作为介于传统教学方法与PBL教学方法之间的一种方法，它不像PBL教学方法一样以项目为内容，也不像传统的教学方法一样以“教”为中心，它在内容上要求进行系统学习，但在教学方式上充分应用现代网络资源，注重以“学”为中心。学生通过无课本课堂的学习，培养了自主学习的能力，了解了利用现代网络获取知识的方法，增加了自主学习兴趣。通过教师对网络资源分析、重点学习内容比较、合理使用网络资源的介绍，学生加强了应用现代网络获取知识的能力。通过不同网站对同一知识点的不同诠释，使课程的重点及难点内容变得较易理解，也增强了学生自主学习的兴趣。通过无课本课堂学习的学生，具有了自主学习的兴趣与能力，可以促使教学方法更容易转变，更能适应PBL教学法等新的教学模式变革。

六、结语

随着科技的迅速发展和生产实践对仪器分析技术需求的不断增加，高等农业院校开设仪器分析课程的专业逐年增多，但各专业理论课学时和实验课学时差别大，教学上存在着教学学时少和教学内容多的矛盾，学科发展迅速和教材更新慢的矛盾[6]。针对这种情况，我们充分利用现代网络发展成果，尝试了无课本的课堂教学。实践证明，这种方法可以有效解决仪器分析课程教材内容相对滞后于学科发展的问题，同时提高了学生学习兴趣，促进学生自主学习，为进行以学生为主体的新的教学模式变革奠定了基础。

参考文献：

[1]朱广华，鞠熀先.仪器分析发展史在大学教学中的应用探讨[J].大学化学，2003，18（4）：30-32.

[2]孟磊，袁超，李聪，马斌强，李方楼.非化学专业研究生仪器分析教学改革初探[J].江西农业学报 2010，22（8）：189-190.

[3]王海凤，王俊斌，刘海学，王金娥.对农科院校仪器分析课程实验教材建设的思考[J].天津农学院学报，2013，20（2）：50-52.

[4]Rhys N. T. and John E. K..Teaching Computer Interfacing in Instrumental Analysis[J]. Journal of Chemical Education，1989，（66）：947-953.

[5]程玲，李俊凱，王勇.农科院校仪器分析实验课教学改革初探[J].长江大学学报（自然科学版），2010，7（2）：102-106.

[6]白玲，李铭芳，廖晓宁，汪小强，吴东平.农业高校多层次仪器分析课程的教学改革探索[J]. 江西化工，2010，（1）：158-160.