蔡宗平　莫家樂　鄭曉潔　李彩霞

【摘 要】 《儀器分析》實訓(xùn)在高職院?！秲x器分析》課程教學(xué)和化學(xué)實訓(xùn)中占有非常重要的地位，針對《儀器分析》實訓(xùn)教學(xué)過程中暴露出的諸多問題，從實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方法等方面進(jìn)行了探索和改革。改革后的《儀器分析》實訓(xùn)教學(xué)能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，提高了儀器分析實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，不斷促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】 儀器分析；實訓(xùn)課程；教學(xué)改革；實踐

【中圖分類號】 G64.22 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2016）25-0-02

《儀器分析》是分析化學(xué)的一個重要分支，是以測量物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，運用現(xiàn)代科學(xué)理論和特定的儀器對物質(zhì)的成分和含量進(jìn)行分析確定的一類方法，是一門應(yīng)用廣泛的工具學(xué)科，是化工類、環(huán)境類、食品類及藥品類等相關(guān)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課之一[1]。本課程主要目的是使學(xué)生掌握分析檢測的過程、方法、基本操作、基本理論以及數(shù)據(jù)記錄與處理，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，動手能力以及對所學(xué)知識技能的綜合應(yīng)用能力，為學(xué)生今后學(xué)習(xí)專業(yè)核心課程及進(jìn)入分析檢驗崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

目前各領(lǐng)域檢測技術(shù)的儀器自動化水平日益提高，很多檢測機構(gòu)和企業(yè)質(zhì)檢部門均引進(jìn)先進(jìn)的國內(nèi)外儀器設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢測和控制，從課程的實際應(yīng)用潛力看，儀器操作的熟練程度是企業(yè)考評一個學(xué)生是否具備良好的職業(yè)素養(yǎng)，是否適應(yīng)企業(yè)崗位工作的重要指標(biāo)?！秲x器分析》實訓(xùn)課則是《儀器分析》重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)[2]，因此，對于高職院校的學(xué)生，如何做好《儀器分析》實訓(xùn)和將《儀器分析》檢測的基本原理和實際操作應(yīng)用相結(jié)合快速有效地傳授給學(xué)生，是課程實訓(xùn)教學(xué)亟需解決的問題。

一、實訓(xùn)課程教學(xué)現(xiàn)狀

《儀器分析》實訓(xùn)教學(xué)最突出的特點是存在著“三多三少”的矛盾即班級實訓(xùn)次數(shù)多、每組實訓(xùn)學(xué)生多、驗證性實訓(xùn)多，而配套教學(xué)儀器設(shè)備少、獨立操作機會少、設(shè)計性和創(chuàng)新性實訓(xùn)少。具體表現(xiàn)為：

1.實訓(xùn)課程性質(zhì)。

由于《儀器分析》及實訓(xùn)課程理論性較強、難度偏大，學(xué)生往往由于自身理解能力或知難而退的想法，很難較快進(jìn)入角色，高職類學(xué)生尤為明顯，對實訓(xùn)一知半解，把握不住要點。

2.實訓(xùn)儀器硬件資源不充足。

課程所涉及的儀器一般較為昂貴，使得在某些實踐教學(xué)中，人多機少，不能像基礎(chǔ)化學(xué)、化學(xué)分析技術(shù)等課程那樣學(xué)生可以獨立操作，每人動手的機會不多，且有依賴感，因此大多數(shù)學(xué)生則是走馬觀花，很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

3.儀器設(shè)備自動化和更新速度快。

儀器分析設(shè)備自動化程度相對較高、操作簡便，內(nèi)部結(jié)構(gòu)多為集成化，學(xué)生大多只是機械地按說明書操作，知其然不知其所以然，很難掌握儀器的結(jié)構(gòu)，長此以往使得學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)《儀器分析》的興趣。另外儀器設(shè)備更新速度快，常常造成課堂傳授的與實際工作崗位上所用的儀器型號脫節(jié)，教師需要更多地對學(xué)生進(jìn)行實訓(xùn)操作能力的培養(yǎng)。

4.實訓(xùn)教學(xué)模式單一。

實訓(xùn)內(nèi)容多以驗證性實驗為主，缺少設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗，很難發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生的實訓(xùn)興趣不高，導(dǎo)致學(xué)生實際應(yīng)用能力低，解決問題能力差。

5.實訓(xùn)內(nèi)容不夠合理。

各專業(yè)的《儀器分析》實訓(xùn)教材或指導(dǎo)書通用性不強，各專業(yè)由于側(cè)重點不同，其《儀器分析》實訓(xùn)內(nèi)容不完全相同，有的實訓(xùn)教材中的實訓(xùn)所選用的方法可能還是幾年前制定的，與實際情況存在較大的差距，并且由于所用儀器都為精密儀器，構(gòu)造復(fù)雜，即使是同種儀器，要是不同牌子或者不同型號的話，其外觀、內(nèi)部構(gòu)造和軟件操作都會有所不同。如有教材的氣相色譜法仍以填充柱來設(shè)計方法參數(shù)，而現(xiàn)有的氣相色譜儀大部分都改為毛細(xì)管分析柱，其功能和使用方法與教材中的實訓(xùn)內(nèi)容不一樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候就容易錯亂和混淆。

同時實訓(xùn)一般側(cè)重儀器的操作技能，忽視實訓(xùn)前的樣品預(yù)處理，由于實訓(xùn)時間偏緊，往往選擇一些簡單的處理過的試樣直接分析，影響了實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。

6.實訓(xùn)考核模式較簡單。

實訓(xùn)考核模式相對比較簡單，主觀性強，很難體現(xiàn)學(xué)生的真實水平。

二、實訓(xùn)課程教學(xué)改革和實踐探索

1.精選實訓(xùn)內(nèi)容，編寫實用性的實訓(xùn)指導(dǎo)書。

由于一般《儀器分析》實訓(xùn)教材中所列儀器設(shè)備的類型、型號等與我院所用設(shè)備大多不同，對教師指導(dǎo)實訓(xùn)和學(xué)生預(yù)習(xí)實訓(xùn)都帶來很多不便，直接影響到實訓(xùn)效果[3]。結(jié)合我校專業(yè)設(shè)置的情況和儀器的配備現(xiàn)況，精選實訓(xùn)內(nèi)容，降低理論課的學(xué)習(xí)深度，改變原有的“理論帶動實驗、實驗驗證理論”的模式，以“操作技能帶動理論學(xué)習(xí)、典型分析帶動分析過程”，理論知識以“夠用”為度，操作技能以“實用”為準(zhǔn)，以滿足企業(yè)對高職人員的技術(shù)要求，降低理論難度，強化技能訓(xùn)練，編寫適用于高職檢測類各專業(yè)的實訓(xùn)指導(dǎo)書。

2.靈活運用各種實訓(xùn)教學(xué)方法和手段，提高實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。

（1）鑒于儀器設(shè)備臺件數(shù)偏少的實際情況，最大化地利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，每次實訓(xùn)使用2-3臺儀器，同時開設(shè)4個實訓(xùn)。每班可以分成4個大組，每組7-8人，2人一臺儀器，進(jìn)行小組循環(huán)實訓(xùn)，盡量保證在實訓(xùn)過程中，每名學(xué)生都能夠親自動手操作，獨立完成實訓(xùn)。雖然增加了教師的授課工作量，但能讓學(xué)生充分參與到實訓(xùn)中，避免被動服從，能夠發(fā)揮學(xué)生的主體地位，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作、獨立思維和解決問題的能力。

（2）實訓(xùn)教學(xué)和多媒體教學(xué)的結(jié)合。在講授儀器分析的每一種方法時，多媒體課件上都會顯示出該儀器的全貌和結(jié)構(gòu)圖，使學(xué)生在做實訓(xùn)時能充分的認(rèn)識儀器性能。同時，實訓(xùn)室大型儀器講解時使用多媒體投影，克服了多個學(xué)生看一臺電腦顯示屏看不清楚的問題。

（3）在實訓(xùn)課程中穿插對比教學(xué)。對比教學(xué)可以增加學(xué)生對一些相似概念、相似方法的認(rèn)識，加深對實訓(xùn)原理的理解。如比較火焰原子化和石墨爐原子化的不同、儀器工作條件選擇和測量對象的不同，比較不同預(yù)處理方法的優(yōu)缺點，比較不同定量分析方法如標(biāo)準(zhǔn)加入法與標(biāo)準(zhǔn)加入法操作過程的異同等。經(jīng)過對比，使學(xué)生對于不同的儀器結(jié)構(gòu)特征差別及原因有了進(jìn)一步認(rèn)識，同時也加深了對儀器工作原理的理解。

（4）每次實訓(xùn)結(jié)束，回到課室，讓學(xué)生分組做ppt上臺講解上次實訓(xùn)內(nèi)容、實訓(xùn)結(jié)果，學(xué)生分享他們的勞動成果，有拍照圖片、流程講解、注意事項、數(shù)據(jù)處理等，很好地體現(xiàn)以學(xué)生為中心，提高實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。

3.引入“職業(yè)技能鑒定”理念，推進(jìn)“資格證書”制度，改進(jìn)實訓(xùn)教學(xué)效果。

職業(yè)教育的教學(xué)內(nèi)容必須緊扣就業(yè)崗位群的要求，職業(yè)技能鑒定是溝通企業(yè)與職業(yè)教育的橋梁。本次《儀器分析》實訓(xùn)課程將教學(xué)內(nèi)容與國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)檢驗工高級工技能鑒定接軌，按照化工行業(yè)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)高級工的鑒定內(nèi)容確定知識點、技能點，強化操作技能的培養(yǎng)，實現(xiàn)“學(xué)校—企業(yè)—社會”三位一體的人才培養(yǎng)模式，使學(xué)生在畢業(yè)時同時擁有畢業(yè)和職業(yè)資格雙證書，改進(jìn)實訓(xùn)教學(xué)效果。

4.開展綜合性實訓(xùn)和設(shè)計性實訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

為改進(jìn)傳統(tǒng)《儀器分析》實訓(xùn)課程內(nèi)容主要為驗證性實訓(xùn)的問題，我們增加了綜合性實訓(xùn)和設(shè)計性實訓(xùn)的比例，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用、創(chuàng)新思維能力[4]。綜合性實訓(xùn)包括樣品前處理和分析測定兩部分。目的是讓學(xué)生不僅要掌握儀器的使用，同時能夠獨立的進(jìn)行樣品分析。設(shè)計性實訓(xùn)由教師給出分析任務(wù)，讓學(xué)生主動參與實訓(xùn)設(shè)計、實訓(xùn)準(zhǔn)備和實訓(xùn)探索。將學(xué)生分組自主查閱資料擬定實訓(xùn)方案，確定分析方法，選擇所需的儀器和試劑，進(jìn)行實訓(xùn)數(shù)據(jù)處理等多個環(huán)節(jié)。如，老師布置實訓(xùn)任務(wù)“蔬菜中重金屬銅含量的測定”、“宿舍自來水中鐵含量的測定”由學(xué)生進(jìn)行設(shè)計性實訓(xùn)。學(xué)生首先需要查閱有關(guān)食品中銅、水中鐵的測定方法標(biāo)準(zhǔn)，然后選擇合適的測定方法（如石墨爐原子吸收光譜，還是選擇火焰原子吸收光譜，還是選擇比色法等），學(xué)生就要去分析各種方法的優(yōu)缺點。選擇好測定方法之后，就要著手測定實訓(xùn)相關(guān)工作了。

在基礎(chǔ)性實訓(xùn)，通常實訓(xùn)準(zhǔn)備工作是由老師幫助做了。但是在設(shè)計性實訓(xùn)中不同的是實訓(xùn)準(zhǔn)備工作同學(xué)需要在老師指導(dǎo)下自己準(zhǔn)備。如“蔬菜中重金屬銅含量的測定”，學(xué)生首先需要對樣品進(jìn)行預(yù)處理，對蔬菜進(jìn)行消解，得到消解液；同時需要配置銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后在上機進(jìn)行檢測，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。通過過程訓(xùn)練，能夠大大提高學(xué)生解決實際問題的能力。

5.增設(shè)仿真軟件，輔助實訓(xùn)教學(xué)。

針對一些實操頻率較低的分析儀器，購買儀器分析大型仿真軟件，通過課堂仿真讓學(xué)生熟悉分析流程和儀器組成。如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，采用仿真軟件可對實訓(xùn)過程進(jìn)行完整展現(xiàn)，具有逼真的場景，并可按真實儀器操作過程進(jìn)行各種模擬操作。為學(xué)生提供一個高仿真模擬度的，全程參與的，可提供實時信息反饋和操作指導(dǎo)的虛擬仿真模擬操作平臺。學(xué)生通過在平臺上的操作練習(xí)，能夠熟悉專業(yè)基礎(chǔ)知識，了解實際工作環(huán)境，培養(yǎng)基本動手能力，為進(jìn)行實際工作奠定良好基礎(chǔ)[5，6]。

6.以賽促學(xué)，多層次豐富實訓(xùn)課程體系。

“以賽促學(xué)，以賽促訓(xùn)”是高職院校檢測類專業(yè)的重要指導(dǎo)思想，積極組織化學(xué)檢測技能大賽，通過理論筆試，實操決賽提高學(xué)生綜合實踐能力，多層次豐富《儀器分析》實訓(xùn)課程體系，學(xué)生在廣東省高職院校工業(yè)分析、環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)技能大賽屢獲佳獎。

7.改革實訓(xùn)教學(xué)考核評價體系，激發(fā)學(xué)生積極性。

制訂新的實訓(xùn)操作考核體系，改變以往實訓(xùn)考核成績按一次期末實操成績記分的辦法，以多種形式對教學(xué)總體效果進(jìn)行綜合考核評價，改革與完善學(xué)生實訓(xùn)考核方法和考評標(biāo)準(zhǔn)[a]?，F(xiàn)以實訓(xùn)多個環(huán)節(jié)制訂考核標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)平時實訓(xùn)表現(xiàn)、實訓(xùn)報告、實訓(xùn)操作技能、自行獨立設(shè)計實訓(xùn)能力等多方面情況綜合考核，重點考核動手能力、綜合分析問題的能力和創(chuàng)新能力。即實訓(xùn)平時成績綜合20%，對全部實訓(xùn)過程、結(jié)果等進(jìn)行考核，也對實訓(xùn)操作過程的規(guī)范性和課堂提問進(jìn)行了考核；實訓(xùn)基本技能考核40%，綜合性設(shè)計實訓(xùn)15%，實訓(xùn)報告25%，不斷激發(fā)學(xué)生的積極性。

三、結(jié)語

高職院?！秲x器分析》實訓(xùn)改革的嘗試，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，更重要地是能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。只有在教學(xué)實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗、積極創(chuàng)新、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性、提高實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。精選儀器分析實訓(xùn)內(nèi)容，確定實訓(xùn)指導(dǎo)書是上好實訓(xùn)課的先決條件，采用科學(xué)合理的方法和手段組織安排儀器分析實訓(xùn)教學(xué)是順利完成實訓(xùn)課的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，改革實訓(xùn)教學(xué)形式，增設(shè)設(shè)計型實訓(xùn)和開放實訓(xùn)室可以為學(xué)生提供個性發(fā)展、獨立思考、科學(xué)創(chuàng)新以及提高綜合實訓(xùn)技能的平臺，不斷地促進(jìn)《儀器分析》實訓(xùn)教學(xué)發(fā)展。經(jīng)過幾年的實踐證明，改革后的《儀器分析》實訓(xùn)教學(xué)能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，提高了《儀器分析》實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期的改革目的，不斷促進(jìn)高職院校學(xué)生專業(yè)綜合能力的提高。

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