“仪器分析实验”课程教学改革研究

倪庆婷 汪雨 刘丹 王欣 李卫华

摘    要：针对目前“仪器分析实验”课程教学中存在的问题，根据高等教育对实验教学改革和创新的需要，通过优化课程教学内容，关注培养学生的创新思维，构建了“设计—实践—修正—实践”的新型教学模式，着力提升学生的自主创新能力。同时，采取过程性的评价体系，全面提高教学质量和教学效率。

关键词：仪器分析实验;教学改革;过程评价体系

中图分类号：G640                 文献标识码：A             文章编号：2095-7394（2019）06-0122-03

“仪器分析实验”课程作为高校实验课程的重要组成部分，是化工、材料、环境等领域的必修课程。该课程以巩固理论知识、掌握实验方法为目的，在高校的实验教学中占有重要的地位。作为现代主要分析测试的手段，仪器分析已成为众多领域科研项目研究和企业产品检测的重要表征手段之一。实验课程是基于理论教学内容，验证实践能力的重要途径，也是培养学生的创造力，增强学生就业竞争力的重要因素。因此，改革教学内容，探索实验教学模式创新，完善过程评价体系具有重要现实意义[1-5]。

1    “仪器分析实验”课程目前存在的问题

1.1  部分课程内容陈旧

随着科学技术的发展，科研单位和企业研发部门对于仪器分析的检测效率和精确度要求越来越高，仪器设备的更新换代加快，不断有技术先进的测试方法和表征涌现市场。仪器分析实验作为传统的实验教学课程，教材中的验证实验案例已经沿用很久，教材中的一些测试方法已经被淘汰，教学内容简单、单一，仪器设备落后，这些原因导致学生学到的实验内容和现实行业需求脱节[6]。

1.2  教学模式单一

从教学方式来说，教师在课堂上做理论知识教学和实验演示教学，要求学生在操作过程中按部就班完成实验，不注重发挥学生的主观能动性。因此，学生相对缺乏提高动手能力和实践能力的机会，无法独立解决实验中出现的问题，更无法提高独立思考和解决实际问题的能力，不利于学生创造性的培养。

1.3  教学评价体系落后

从学生考核体系来看，传统的评价体系注重于实验最终数据。其实，实验课程和理论课程的考核存在一定的差异性，相比于理论课程的考核，实验课程考核更应该注重实验过程中的操作技能，因此过程性评价在整个考核中应该占据较大比重。现有的教学评价体系忽视过程性评价，缺少对学生实验综合水平的评估，不利于引起学生对实验过程的重视，进而不利于学生养成良好的创新思维。

2    “仪器分析实验”课程改革思路

2.1  构建新型教学内容，培养学生的创新思维

课堂上，教师可以通过启发式教学、案例式教学与学生互动，讲授科技前沿成果和科学研究方法，并及时将课题研究的最新成果充实到教学内容中。课后，教师可以将科研成果，如学术论文，作为参考资料提供给学生阅读思考。这样不仅丰富了课程内容，还有效地提高了学生的学习兴趣，获得良好的教学效果。

科研成果是教师对本专业领域知识的深刻理解与改革创新，可以将经过教师整合、精选的最新科研成果引入到教材中[7]，丰富教材的内容。同时，将先进的科学技术与书本理论教学相结合，使学生在学习中既掌握理论知识，又了解到所学知识如何运用于实际。教材在将传统教学内容和前沿科技有机整合的同时，还应明确将对学生专业思维的锻炼和创新能力的培养，作为重要的教学目标[8]。

2.2  构建“设计—实践—修正—实践”的新型教学模式，培养学生自主创新能力

改革传统教学模式，构建“设计—实践—修正—实践”的新型教学模式。首先，要求教师为学生梳理知识点，制作学习资料，鼓励学生通过查阅资料和学习相关理论来自行设计实验方案。其次，在教学中，对学生提出的实验方案组织分组讨论，由学生讨论提出修改方案，预测实验结果，进行验证实验。最后，学生通过在实验过程中观察到的实验现象，掌握教学知识点。

在实施教学的过程中，先用课件讲解实验的操作方法和注意事項;学生根据实验目的和要求自行设计实验;在实验操作过程中，根据实验结果修正实验方案以达到预期的实验效果。针对实验中发现的问题，通过小组讨论的方式形成改进方案，教师提供修改意见，最后完成整个实验任务，教师进行总结归纳。这种新型的教学模式，以互动式教学方法，使学生反客为主，提高了学生的积极性和主动性，在探索中掌握实验知识，有利于培养学生的创新能力[9]。

例如，开设“环己烷中苯含量的测定”的实验项目，就是根据实验要求配置不同浓度的标准样品，通过绘制标准曲线得到摩尔吸收系数，再求得未知样品的浓度。在这个实验中，学生自行设计实验方案，包括调节紫外分光光度计的参数，配置所需要的标准溶液，稀释待测未知样的浓度等内容;根据实验结果修正实验参数和标准溶液的浓度;最后进行实验方案和实验结果的整合。新型的教学模式不仅能够提高学生对仪器分析实验技术的熟悉程度，还能使他们了解实验室仪器的操作原理与技术应用的内在联系和使用范畴，达到牢固掌握实验技术和方法的目的[10]。

2.3  形成过程性评价体系，实现实验教学的可持续改进

考核是检验课程教学的必要手段和形式，是教学过程的重要组成部分，它贯穿于整个教学过程，对教学活动起着调控的作用。可在仪器分析实验的考核中加入更为具体的“过程考核表”，表中考核内容涵盖了仪器分析实验的知识点和操作要点;采用考核成绩累加方式，总成绩设定为100分，其中“实验方案设计”占20%，“实验过程表现成绩”占50%，“实验报告”成绩占30%[11]。采用新的考核方式，评估整个实验的成果，能够使教师及时了解实验每一个环节的教学效果，清晰掌握学生的学习情况。

实践证明，过程性评价体系适合于“仪器分析实验”课程的教学考核，采用过程考核评价体系后，学生不只注重于实验数据的获取，还注重于实验操作的规范，既提高了学生对于教学内容的认知，又强化了学生思考能力和探索能力的培养。

3   结语

实验教学具有理论和实践相结合的特点，通过对“仪器分析实验”课程教学的改革，有利于提高学生分析和解决问题的能力，培养学生设计和开发创新性实验的思路。对课程体系、教学内容、教学模式等进行改革，可以使课程体系结构更趋合理，教学内容进一步优化，教学模式得到改进，从而激发学生的学习兴趣，发挥学生的学习主动性，提高课堂教学效果。“仪器分析实验”课程“设计—实践—修正—实践“的教学模式能够有效激发学生的学习兴趣，提高学生学习的主观能动性，有效锻炼和强化了学生灵活运用所学知识的能力和实验操作技能。

参考文献：

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责任编辑    张志钊