项目式教学在仪器分析实验课程中的应用

◎ 商云帅，温红珊，杨玉民，王 东

（1.吉林工商学院粮食学院，吉林 长春 130507；2.长春职业技术学院，吉林 长春 130033）

仪器分析实验课是生命科学、环境科学、医药学、食品、材料、农业、地质和化学化工等专业的主要基础技能课程之一，是仪器分析课程教学中的重要环节，在培养学生基本技能、实践能力、科学素养以及增强学生创新意识等方面都起着重要作用。然而，目前仪器分析实验教学侧重以独立的实验项目为单位，虽然有效地促进了学生对基本知识的掌握，但也限制了学生对知识的迁移和全局的掌握，难以进行系统、全面的专业技能训练。为了强化培养学生能力，促进个性化发展，必须不断探索革新教学方法[1-2]。项目式教学是以项目为主线、教师为引导、学生为主体，学生主动参与、自主协作和探索创新的新型教学模式[3-4]。仪器分析实验课具有较强的实践性和操作性，在课程教学中运用项目式教学法，从选定项目、制定计划、实施项目和交流评价等环节开展课程教学，可以充分发挥学生的主观能动性，使学生切实地体会到分析检测工作中的重难点，培养了学生独立解决问题的工作能力，缩短了学生未来从事分析检测工作的适应期。

1 项目式教学法在仪器分析实验课程中的教学过程

传统教学模式的仪器分析实验课程，学生做实验是按照教材、实验指导书或是老师演示进行操作，很多学生对实验内容不理解，无法做到真正掌握，毕业后也不能将学过的知识应用到实践中[5-6]。运用项目式教学法能够提高学生实操能力、夯实理论基础，真正实现应用型本科教育人才培养目标。

开展项目式教学的关键是可操作性项目的构建，主要包括选题、确定项目方案、项目实施和项目总结等过程[7-8]。以教学进度和学生现有知识水平为基础，结合学校实验室硬件条件，设计难易适中的项目。鼓励学生自主选题，教师给予相应的指导和建议。在实际开展中，学生通过查阅文献、师生交流等方式最终确定了多个项目，如火腿肠中亚硝酸盐含量测定、小白菜中有机氯农药残留分析、奶粉中钙含量的检测等。确定实验项目后各实验小组根据所选项目细化实验方案，教师给予相应指导，完善项目方案，包括做好小组成员分工、分解任务时间安排以及各小组成员的任务衔接细则等。确定项目方案后进入项目实施阶段，教师积极了解各小组成员的项目进展情况，全程监督指导项目，小组成员要在规定时间内完成样品前处理、系列标准溶液配制、仪器分析方法建立等。最后进行交流评价，项目完成时各小组首先对本组项目完成情况进行自我评价，总结团队合作中出现的问题和获得的经验。教师对各小组在项目实施中的各个环节及最终检测分析结果进行综合评价，并与学生交流完成项目的经验，引导学生改进学习中的不足。

2 项目式教学法在仪器分析实验课程中的具体应用

吉林工商学院食品科学与工程、食品质量与安全、食品营养与检测、粮食工程、生物工程和动物科学等专业都开设了仪器分析课，本文以食品质量与安全专业学生为具体授课对象，针对目前热点的食品质量安全问题立项开展仪器分析实验教学。仪器分析理论课程中原子吸收光谱法是重要的章节，也是质量安全检测常用的分析技术，学生的选题“奶粉中钙含量的检测”正是这一检测技术的典型应用，下面以该项目为例展开讨论。

学生通过查阅文献等方式，确定了实验项目：分析3个品种奶粉中的钙含量。项目小组设组长1名，负责组织实施项目；2名同学负责奶粉样品的前处理。经讨论确定采用干法消解和微波消解两种方法，意在比较不同前处理方法对钙含量的检测分析是否存在影响，1名同学负责钙标准溶液的配制，2名同学负责仪器分析方法的建立及上机操作。在项目实施过程中，教师跟踪项目进展，及时提出学生操作过程中出现的问题，并引导学生通过翻看教科书、上网查资料等方式读懂问题所在，自己寻找解决问题的办法。例如，在本项目实施过程中，出现过标准曲线线性不达标的问题，老师引导学生从标准溶液配制的整个环节出发寻找症结所在，最终发现了玻璃器皿清洗不干净、实验室用水不规范等问题。在项目自我评价环节，学生普遍认为这种项目式教学方法，能够使抽象的理论具体化，如理论课上学习的锐线光源、原子化器能使原子从基态跃迁到激发态这些概念都很抽象难懂，但通过改变空心阴极灯的电流、调整燃气和助燃气的燃烧比例、测定雾化效率等实际操作，学生理解了仪器原理，进而掌握了操作方法，而不是单纯地死记硬背。再如，在项目开展中学生通过观察电炉炭化、马弗炉灰化后奶粉颜色的差异，更加明确了有机质分解过程，理解了钙离子如何被转化为可分析的状态，使得实验操作自如可控，而不是传统的按部就班。

3 项目式教学法在仪器分析实验课程中的实施效果评价

除了以实验报告的方式了解项目式教学在仪器分析实验课程中的效果，笔者还开展了调查问卷，对实施效果进行评价，希望能够积极吸纳学生对教学环节、考评方式等方面的反馈意见，从而使项目式教学能在仪器分析实验教学中得以改进和完善。本文以食品质量与安全专业学生为调查对象，共发放45份问卷。

项目式教学的目标是有效促进学生对知识技能的掌握。调查结果显示，88.3%的学生认为项目教学对知识技能的掌握很有帮助；100%的学生都会主动寻找解决难题的办法，学生最常见的做法有咨询老师、上网查资料、与小组内同学讨论和听取行业人员经验等；84.6%的学生认为自学能力得到提高，83.5%的学生认为实际操作能力得到提高，68.7%的学生认为分析解决问题的能力得到提高。

4 项目式教学法在仪器分析实验课程教学中的推广建议

选题立意是影响项目式教学法在仪器分析实验课程教学中推广的关键因素，在确定项目时要综合考虑学生基础知识、动手能力等多方面的差异，把握学生的学习兴趣和态度。项目首次开展时主要以激发学生兴趣、自主学习、发现问题为目的，只要学生能将项目流程完整实施即可，不要过多追求结果的准确性；然后再由易到难分层次设计项目，规划项目的难易程度和工作量大小。

由于项目式教学给予了学生很大的发挥空间，学生会随时提出各种问题，这对教师提出了更高的要求，所以教师要不断完善教学环节的设计，多种教学方法相互配合。另外，在评定学生成绩时也可以突破传统模式，不单纯以实验报告和实验结果为依据，教师可以从学生项目设计、小组配合、项目自评等多角度制定量化指标[9]。

情境学习理论指出，只有将学生置于实际工作中才能真正学会相应的知识和技能[10]。若想项目式教学法在仪器分析实验课程中取得更佳的教学效果，应充分依托第三方检测机构与平台等校外实践基地，营造贴合实际的检测任务，不断扩展真实项目，使学生能提前接触社会、认识市场需求、掌握专业技能。

5 结语

本文从教学过程设计、教学效果评价等方面研究了项目式教学在仪器分析实验课程教学中的应用，并提出了一定的推广建议。研究表明，项目式教学从实际问题出发，激发了学生学习兴趣，锻炼了学生解决实际问题的能力，开阔了视野，培养了创新精神和团队合作精神，给学生带来了一个全新的观念。显然，项目式教学在仪器分析实验课程中推广是可行的，它为食品专业人才培养提供了一定思路和方向。