基于仪器分析教学的应用型人才培养模式探讨

陈菲菲，单书峰

(广东石油化工学院 化学工程学院，广东 茂名 525000)

仪器分析是一门集理论知识、实践操作技术于一体的应用型学科，它主要采用较为复杂的精密仪器设备定性或定量分析物质的化学组成、结构及含量[1]。仪器分析具有灵敏度高、检出限低、选择性好、操作简便、分析速度快等特点[2]，已广泛应用于各个领域的分析研究，成为广大科研工作者必需掌握的基础知识和基本技能[3]。学生掌握好仪器分析知识和检测技能可以使学生在择业过程中展现更大的优势，并能使未来的工作更加得心应手[4]。

仪器分析课程的教学目标是要求学生掌握仪器分析的基本原理、仪器的简单结构及各种仪器分析方法的实际应用，着重培养学生的动手操作能力，创新思维，以灵活解决实际问题，培养适应社会需求的的应用型人才。

1 仪器分析教学现状分析

很多高校，相对而言偏重于理论课程的教学，实验课等实践性课程的教学没有很好的达到充分培养学生动手操作能力、创新思维的目的。学生在校期间，理论课程的学习任务繁重，所开设的仪器分析课程只停留于教学本身，没有很好的让学生动手操作。且仪器分析课程所涉及仪器的理论知识，枯燥乏味，生涩难懂；涉及的仪器，都是一些大型、贵重仪器，运行及维护成本较高[5]。因此，对于仪器分析课程，很多高校都采取示范性教学，学生没有机会动手操作，对仪器的认识了解也只是停留于书本，没有机会解决实际问题。

仪器分析教学大部分高校采用灌输型教学模式[5]，没有考虑到学生的主观能动性，忽略学生的自主学习、实践操作及创新能力的培养，不利于激发学生的学习兴趣、培养学生的创造力。学生被动接受知识，不能很好的理解及消化知识，一段时间后容易遗忘，能力得不到锻炼及提升，达不到培养应用型人才的目的。

2 应用型人才培养模式探讨

2.1 激发学生的学习兴趣，将被动接受转为主动学习知识

浓厚的学习兴趣能促进学生主动学习、提高学生学习的积极性[6]。激发学生的学习兴趣可以通过以下几种方式：

(1)应用新型教学手段，将枯燥的知识变得浅显易懂，生动有趣。比如微课视频可以将仪器的构造原理等抽象知识和难以理解的内容形象、生动地呈现出来，便于学生理解，同时让学生在课前就能对仪器有直观感性的认识[7]。

(2)科技技术日新月异，各行业在迅速发展，并不断出现自动化程度更高，人性化更强，分析功能更强大的新仪器。教师可以通过各种途径获得前沿资讯，并将这些前沿信息传达给学生，让学生们体会到本行业及分析领域的快速发展，激发学生的好奇心和求知欲。

(3)仪器分析课程不同于其它理论课程的教学，它重视理论与实践的结合及学生的动手操作能力。《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》明确要求“各高校要广泛开展启发式、讨论式、参与式教学，扩大小班化教学覆盖面”[8]。仪器分析课程更适合小班教学，可以解决人多仪器少，不能上手操作，理论与实践脱节等问题[8]。学生学起来更专注，实践过程中懂得反思，能够将课上所学与实践相结合，并消化不易理解的原理知识。学生更积极主动学习可有效提高学习效果。

2.2 建立导师制，提升学生专业素养

学生学习的理论知识最终都是要用于指导实践，所谓学以致用，在解决问题的过程中不断成长。导师制的建立有利于将理论知识与实践相结合起来，并锻炼培养学生的动手和独立思考的能力，激发学生的创新思维。

导师制，即从大一开始，给每位学生配备负责仪器分析教学的指导老师。学生可以根据自己的专业，兴趣，老师的研究方向、负责的仪器种类等选择适合自己的导师。学生在大一学习理论课程及基础实验课程阶段，可以和自己的导师就学习中遇到的问题进行讨论，并逐渐熟悉仪器的种类，操作方法，应用领域等。大二阶段，学生已经具备扎实的理论知识，并完成基础实验课程，对仪器分析有一定的认识和了解，且具备一定的动手操作能力，导师可以教导学生学习仪器分析的基本原理知识，仪器的结构和组成，并指导学生对特定样品进行分析测试。经过一段时间，学生自己可以独立操作仪器，并掌握仪器的维护保养技能等。以日本理学X射线粉末衍射仪Ultima IV为例，导师教导学生了解X射线是如何产生的，晶体学相关的理论知识；衍射样品的前处理，如何制备待检测样品，X射线衍射仪的开机运行及维护保养，如何利用软件PDXL2进行数据分析等知识。对学生采取一对一教学，由浅入深，由理论知识到实践操作，让学生逐渐掌握知识，形成完整的知识体系，并指导实践。

大三阶段，学生已具备一定的分析及操作能力，导师可以根据学生的专业、就业意向及自己所管理的仪器种类，给学生设计开放性的课题。学生根据课题的研究目标，查阅相关文献，设计实验方案，导师与学生就实验方案的可行性，合理性进行讨论并做修正，确定最终方案。学生在实验过程中，遇到问题，首先自己查阅相关文献或书籍，找到解决的办法，导师的指导穿插其中，重点在于引导学生，培养学生解决问题的能力，“授人以渔”。学生完成课题的同时也能够熟练使用这些仪器，并应用于解决实际问题。

导师制培养模式以学生为主体，充分调动学生的积极性，让学生在实验的过程中发现问题、分析问题、解决问题，培养和提升学生查阅文献并获取有用信息的能力、独立思考的能力、决策判断能力。

2.3 加强与企业联合培养，提升学生的实践能力

很多校企联合培养只停留在低层次的合作培养模式，学生在企业的学习时间短暂，没有深入到企业项目的核心，对问题的认识浅显，未能形成自己的知识体系，不能独立解决问题，难以达到培养应用型人才的目的。为改变这一现状，可以合理安排学校课程，延长学生在企业联合培养的时间，将培养方案具体化并明确培养的目标。

可以在大四学年与企业签订联合培养方案，学生联合培养的时间为一年。以提升学生的应用技能及整体的专业素养为导向，给每位学生确定企业导师，提升学生的综合专业素养。学生在企业，面对的是规范化、系统化的管理模式，具体化的实验任务，需要端正自己的工作态度，严谨踏实。学生在企业的时间，可以跟随导师从最简单的实验操作开始，并接触到企业面对的实际问题，学习解决问题的思路和方法，提升自己的专业水平。比如，在药企，新药的前期开发阶段，如何通过高效液相色谱法对原料药中所含杂质进行定量分析研究。首先需要根据国家食品药品监督管理总局药品评审中心(CDE)发布的指导原则对分析方法进行研究，建立分析方法，并经过方法学验证，从而进行后续杂质的定量分析研究，以监控原料药中杂质的变化趋势，指导制剂的开发并为药品的包装储存条件的确定奠定基础。在这一过程中，学生深入到行业，熟悉CDE的指导原则，了解行业的操作规范和准则，弥补学校理论学习的诸多不足。学习最基本的知识比如流动相的配置，高效液相色谱仪的开机运行，由浅入深，到分析方法的建立及验证，最后进行杂质的定量分析，能够系统全面地了解到某个课题或实验的研究思路，及此课题或实验在研究过程中遇到的问题，解决的方法。学生通过自我总结，逐渐形成系统的理论知识体系。通过这种模式，学生可以提前适应工作环境和工作强度，了解到企业对人才的要求，明确自身存在的不足，从而不断完善自己，提高自身的竞争力，满足社会对应用型人才的需求。

3 结语

如何培养适应社会需求的应用型人才是现在高校面临的严峻问题。仪器分析广泛应用于各个领域的分析研究，具有实践性强，操作性强的特点，学生掌握这些基础理论知识及操作技能对毕业后的工作大有益处。所以，我们应该利用好高校现有的仪器资源，整合课程设计，调整人才培养方案，以期锻炼学生的动手操作能力，培养学生解决问题的能力及创新思维，以达到高校培养应用型人才的目标。