儀器分析課程大全11篇

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一、儀器分析課程中課程思政的教學現狀

（一）現代社會學生新特點帶來新機遇

當前高校的主體已逐漸轉變為“00后”學生，這一代學生對現代信息技術、設備都能夠靈活運用。隨著現代科學飛速發展，網絡時代逐漸到來，其中蘊含著豐富的資源，信息量巨大，但從整體上來講質量參差不齊，如果學生無法對互聯網信息科學、合理地篩選、分析、利用，很有可能會造成價值觀的偏差，影響其思想發展，阻礙其創新。同時，“00后”學生受到家庭和社會環境的影響，更注重對現實的追求，希望實現自身的個性化發展。在課堂中，其敢于發言，勇于創新，思想前衛，要求與教師站在平等的角度上進行對話交流，也要求教師能夠與時俱進，結合當前社會發展的趨勢向其傳遞更具有實用性和創造性的知識、技能。

（二）教師缺乏對課程思政的系統認知

學生在入學之后，會由輔導員通過專門的思政課程提高其價值理念，樹立正確的價值觀，因此，在實踐中，很多專業課教師認為學生的思政教學工作與自身并不相關，由輔導員完成即可，自己不應當過多地干涉，只需要引導學生掌握專業知識、技能。有的教師則認為專業課的內容較多，自己的工作任務極其繁重，沒有多余的時間對學生進行思政教學。

（三）專業教學與課程思政脫節

立足于教學育人，課程思政并不是新增的課程內容，而是將思政教學的目標任務滲透到不同專業課程的教學過程中，以此實現全方位育人，打造教學新局面。根據實踐調查研究，大多數高校的思政教師都是經過正規訓練的教師，所掌握的思政課程內容全面，不管是備課還是準備素材都具有一定的優勢。但專業課教師并沒有受過系統化的訓練，也沒有專業課程與思政教學滲透、融合的相關教材，導致很多專業教師認為無法將思政教育有針對性地滲透到課堂中，本質上是缺乏對理論的全面掌握，不知道采用何種方式進行深度融合，無法實現思政與專業教學共同發展。

二、課程思政建設的主要目標

（一）政治思想目標

從某種意義上來講，高校開展課程思政本質上是為了實現政治教育的目標，真正貫徹落實立德樹人的宗旨，幫助學生堅定信念，樹立美好理想。在課堂教學過程中，教師通過多種方式激發學生的愛國主義精神，使其在未來生活和工作中艱苦奮斗、積極進取，通過四項基本原則及社會主義教育引導當代大學生擁黨、愛黨，始終保持對社會主義的信仰，堅定中國特色社會主義信念，樹立民族自信、文化自信、國家自信。因此，專業課教師必須將專業內容與思政課程有機地滲透、融合，將、列寧主義的思想方法融入自然及社會科學中。

（二）價值引領目標

大學時期是學生樹立正確價值理念的關鍵時期。幫助學生養成良好的理想信念，使其堅定不移地朝著目標艱苦奮斗，利用信仰力量實現其成長、成才，并且在學習過程中獲得榮譽感、自信心，是目前大多數高校教師的教學任務，也是思想政治教學工作的關鍵所在。為了對學生進行積極、正確的指導和幫助，教師首先應當提升自我、完善自我，利用自身豐富的知識、高尚的品德影響學生。具體而言，教師要以價值引領作為核心任務，以德立身、以德立學、以德施教，規范自身言行舉止，將自身作為學生的榜樣形象，在專業課程的教學過程中融入思政教學的相關內容知識，明確其重難點及關鍵。在培養、提高學生的科學精神、端正學習態度的同時樹立起崇高的人生理想，使其自覺、主動地承擔發展社會主義的重任，成為優秀的社會主義接班人。

（三）職業精神目標

現代科學技術的飛速發展使信息的傳遞收集和共享變得日益便捷，網絡中充斥著各種信息及思想，都在一定程度上影響著當代學生的價值理念，久而久之，很多學生崇尚金錢主義，具有較強的功利觀念，不愿意艱苦奮斗，缺乏理想支撐，認為自身只需要掌握課本知識就能夠獲得高分，這樣的錯誤理念在一定程度上也是由于應試教育導致的。在這樣的背景下，通過多元化的專業課程培養并提高學生的職業理念、職業精神及工匠精神，是課程教學的核心目標任務，也是目前國家及社會對優秀人才的本質要求。只有引導學生樹立社會責任感，愛崗敬業，才能自覺、主動地承擔發揚我國優秀歷史文化的重任，最終成為國家和社會發展的根本動力。

三、課程思政在儀器分析教學中的滲透、融入方式方法

（一）儀器分析教學與愛國主義教育融合

儀器分析是目前為止推動人類社會進步發展的重要手段，其幫助人們更為全面、系統化地認知物質世界，了解世界的本質，并且人們能夠擁有一個公平、公正的世界。例如，在進行色譜這一環節的教學時，教師可以引入2022年將在我國舉辦的冬季奧林匹克運動會，通過奧林匹克運動會積極引入色譜這一課程內容。眾所周知，運動會的舉辦成功必須營造出公開、公平、公正的環境，通過色譜的運用可以對賽前興奮劑進行有效的分析，利用高效分離效能的色譜實現檢測。在具體的教學開展過程中，教師也可以有針對性地利用一些視頻課件、PPT作為輔助教學工具，向學生介紹展示興奮劑的相關知識及興奮劑的檢測方式方法，幫助學生更為系統化、直觀地了解色譜相關知識內容。值得注意的是，教師也可以積極引入愛國主義精神。2022年冬季奧林匹克運動會的圓滿成功，能夠進一步提高我國的綜合實力，對外展示強大的軟實力，提高國際地位，從而鞏固中華民族在世界的地位。基于此，教師應當引導學生將自身的成長、成才與國家的繁榮、富強緊密聯系，使其正確認識中國夢、復興夢的偉大歷史任務，不斷提高自身的綜合素養。

（二）儀器分析教學與工匠精神融合

在傳統的禮儀認知中，工匠具備一定的高超技能技巧，專注于自身的工作，愿意為了提高自身的綜合能力、解決生活中的實踐問題不懈追求技術的提升，熱愛自身從事的行業，由此可見，工匠的特征在于具備高超的專業能力、良好的職業態度、高尚的人文素養。例如，在進行原子吸收光譜這一環節的實踐教學時，教師可以采用任務教學法的方式，積極引入與學生生活息息相關的實際案例，即檢測超市中大米的重金屬鉻鎘（Cd）的含量。學生通過親自操作的方式了解具體檢測的過程及步驟，提高自身的職業意識，從真正意義上感受到專業學習與自身職業發展中的內在聯系。再在具體的操作過程中對所有的原始數據必須第一時間進行可靠的、如實的記錄，一切實驗都應當以實事求是作為基礎和原則，通過實操幫助學生提高自身的職業精神，以嚴格的要求提升自我，培養良好的工作態度及嚴謹的工作作風。與此同時，還應當在實踐教學開展過程中有針對性地滲透、融入相關法律、法規，使學生意識到任何單位及個人都不能做出損害人民利益的事情，以此提高學生的責任意識。在這一環節中，教師必須立足于課程思政，引導學生實事求是、精益求精，在自身未來的工作中做到專業極致、不懈追求。

（三）儀器分析與環境保護融合

環境的污染會造成嚴重的生態破壞，危害人類的持續發展。近年來，國家明確提出了環境保護的重要舉措，以科學發展、持續發展作為核心目標任務。在進行紫外可見吸收光譜這一環節的教學時，教師可以將水體苯污染檢測事件作為案例，引入課堂教學中，使學生充分意識到現代城市化的不斷發展以及工業化的發展都在一定程度上造成了嚴重的水污染。通過檢測快速實現水資源的分析，促使國家大力研發循環利用技術。這一環節的教學，教師的目標任務在于培養學生的環保意識，使其充分意識到資源的循環利用也是社會持續發展的關鍵途徑。

（四）儀器分析與社會主義核心價值觀“誠信”融合

誠信是立身之本，如果一個人失去了誠信就不會獲得他人的誠信，也無法在社會中實現持續發展。誠信是課程思政的主要教學內容，為了將其在儀器分析課程中有效滲透、融入，教師可以基于毛細管氣相色譜這一環節的教學，向學生展示出當前社會中反映強烈的一些不誠實案例，鼓勵學生在課堂中進行集中討論，通過這樣的方式加強其對專業知識的理解和掌握，同時在課堂思政中樹立誠信的核心價值觀。學生如果在未來從事檢測分析工作就應當發揮自身的責任感和使命感。

參考文獻：

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1.1教材內容多課時減少且抽象難懂《儀器分析》內容涉及物理化學、生命科學、電子學、計算機信息技術科學等學科門類。隨著課程進一步的改革，課時數量的減少，但對課程教學質量標準未降低，這種時間少、任務重、保質量的矛盾尤為突出，若采用傳統的教學方法方式則無法完成教學任務，也不能取得應有的教學效果。《儀器分析》一般按照分析方法來劃分章節，但是各種分析方法的內容之間邏輯性明顯不強，知識點分散，學生難以抓住重點，記憶和掌握困難，易使學生失去學習的興趣。

1.2儀器價格昂貴且高配備有限《儀器分析》涉及的精密儀器通常價格昂貴，學校配備數量有限，甚至有很多儀器就沒有采購，西部的高校受財力困擾尤為突出。由于精密儀器較少，不是每個學生都有機會使用，且容易損害，所以學生實踐的機會較少。

1.3高新尖儀器更新快，教材滯后隨著高科技快速發展的需要，推動研發高科技的手段即新的分析儀器快速更新、快速推廣，而教材內容則是多年不變，嚴重滯后，無法適應培養應用型人才的需要。

1.4課堂上學生難以發揮其學習的主動性本門課程，不論是理論課，還是實驗課，均存在課時有限，并且實驗儀器價格昂貴，結果，就使儀器分析實驗課的上課方式主要為演示性實驗，主要由上課教師獨立完成，而學生僅僅是觀摩者和寫實驗報告者。有的上實驗操作課，先由教師詳細講解實驗內容、儀器基本特點和實驗步驟、注意事項后，再將實驗所需要的東西全部準備好后，讓學生到實驗室操作實驗，這種實驗課對于學生來說很難發揮其主觀能動性，窒息學生創新的動力。

2本課題組根據本門學科發展的趨勢和教材的現行的內容

編排體系，以及學校的應用型人才的培養目標，對教學內容進行調整，進行必要的課程改革，培養學生的學習興趣，促進教學質量和教學水平的提高

2.1改進課程教學手段因《儀器分析》內容枯燥、抽象難懂，且內容多課時少的矛盾，傳統的教學方式無法達到良好的教學效果，采用多媒體教學，充分利用多媒體的優勢，化抽象復雜為直觀簡單，激發學生學習興趣，通過動畫如實反映精密的、大型儀器的構造，詳解儀器的工作原理，通過動畫的形式，再現儀器的工作過程。也可以將教師的儀器操作步驟用錄像錄下來，掛在班級Q群、微信群或教師的微博上，讓學生觀看。也可聯系附近的污水處理廠、化工廠，帶學生前往參觀，由教師講解或請該廠工程師講解，還可以帶領學生到當地的質量檢測中心參觀，請其檢測員講解，既可講解工作運行流程，也可講解該領域的最新工藝流程。這些教學手段即可增強學生的理解和記憶，也提高了課堂效率。

2.2對課程內容進行取舍參照新教學大綱，結合我院實際編寫了新的教學大綱，結合專業特點，補充新內容。在《儀器分析》中,介紹了現代分析儀器的原理和應用，如原子吸收分光光度計，激發了學生的學習興趣。《儀器分析》課程是一門應用型的學科，和無機化學、有機化學這些基礎學科不同，處理一些簡單的問題用公式解決外，大部分的內容都是對實際樣品的簡化處理，忽略次要因素，抓住主要因素，在此基礎上建立分析模型，以解決問題。從而實現準確性與經濟性的統一。解決內容多課時少的矛盾，并且保證教學質量有效方法之一，就是需要根據授課對象的專業不同，對教材的內容進行取舍，重點講解專業所需的實驗儀器及分析方法，對其它進行略講。

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[中圖分類號]G642.423　[文獻標識碼]A　[文章編號]1005－4634(2012)02－0085－03

0　引言

儀器分析課程涉及內容廣泛，較為抽象，難于理解，是化學類學科中難度較大的一門學科。而儀器分析實驗是儀器分析課程中非常重要的實踐教學環節，其目的是使學生進一步理解各種分析方法所依據的原理、技術特點及操作要領，學會一些常規分析儀器的使用方法，掌握運用儀器對實際物質進行分析分離的基本思路。通過本門實驗課的學習，使學生掌握所用儀器的結構和各主要部件的基本功能，理解和掌握相關儀器的實驗技術、方法，增強學生獨立操作該類儀器進行科學研究的能力，培養學生使用分析儀器正確地獲取精密實驗數據，進而對實驗數據進行科學處理得出有價值信息的能力，在獲取實驗數據的過程中也培養了良好的科學作風和獨立從事科學實踐的能力，是學生未來走向社會獨立進行科學實踐的預演。

隨著我國高等教育體制改革不斷深入，培養高素質、高質量的專業人才成為新世紀對大學生提出的更高要求。面臨時代挑戰，儀器分析實驗課程的設置更要著眼于提高當代大學生的綜合素質，培養全面發展的優秀人才。因此高校都在積極全面地推進儀器分析實驗教學改革，不斷調整儀器分析實驗項目設置，最有效的培養適應時展的應用型人才。本文采用網絡調查和部分高校實地調研的方法，對全國30所985重點高校儀器分析實驗課程的開設情況進行調查，探討儀器分析實驗課程的發展趨勢，以期能為一般普通高校提供借鑒。

1　儀器分析實驗項目設置情況調查

儀器分析實驗，是在學生學習掌握儀器分析課程的基本原理之后，將儀器分析理論與操作應用技能融合在一起的一門獨立開設的基礎實驗課程。實驗內容主要包括光譜分析法、電分析化學方法、分離方法等方面的儀器分析實驗，下面分別對各部分實驗項目設置狀況進行調查分析。

1.1　光譜分析方法實驗項目設置情況

光譜分析法是基于檢測能量(電磁輻射)作用于待測物質后產生的輻射信號或所引起變化的分析方法，也就是利用特征光譜研究物質結構或測定化學成分的方法，包括紅外、熒光、紫外分光光度法、原子吸收光譜法、原子發射光譜法、核磁共振波譜法、質譜法等。隨著光學分析儀器的不斷發展，在應用方面發揮越來越大的作用，因此光譜分析法在理論和實驗教學中占有較大比例。在所調查的重點高校中，光譜分析法實驗項目設置基本都在4個以上(見表1)，而且紫外分光光度法、熒光分光光度法、原子吸收光譜法、紅外分光光度法都是必做的實驗項目。比如廈門大學、山東大學、四川大學等院校分別對紫外分光光度法開設了兩個實驗項目，中山大學對原子吸收光譜法開設了兩個實驗項目，實驗中還要求學生掌握最佳條件的選擇方法等。而中國科學技術大學在分別開設了紫外、熒光分光光度法的同時，還增加了綜合性實驗如《芳香類化合物的紫外與熒光光譜比較分析》，對兩種分析方法進行分析比較，使學生得到更深入和全面的鍛煉。在紅外光譜分析法實驗中，山東大學、武漢大學、廈門大學、上海交通大學等院校分別對液體和固體樣品進行了紅外光譜測試實驗，拓寬了學生視野。光譜分析法中核磁共振波譜法和質譜法，因受到儀器操作復雜和實驗環境的限制，開設的學校較少，只占到所調查985重點高校的五分之一。

1.2　電分析化學方法實驗項目設置情況

電分析化學是分析化學的一個重要分支，它是根據溶液或其它介質中物質的電化學性質及其變化規律來進行分析的一種方法，它把測定的對象構成一個化學電池的組成部分，通過測量電池的某些物理量，如電位、電流、電導或電量等，求得物質的含量或測定物質的電化學性質。根據不同的測量方法可以分為電導分析法、電位分析法、電解分析法、庫侖分析法、極譜法和伏安法。電化學方法因其分析速度快、靈敏度高、測量范圍寬，而且儀器設備較簡單、經濟，儀器的調試和操作都較簡便，容易實現自動化，所以高校對電化學設備的配置較為齊全，實驗項目基本上在電導分析法、電位分析法、電解分析法、庫侖分析法、極譜法和伏安法中選擇三種進行實驗教學(見表2)。

1.3　分離方法實驗項目設置情況

化學分離是指試樣在進行測定(或檢出)以前，常常需要使待測(或檢出)物質與干擾物質彼此分離。在儀器分析理論教學中主要學習了色譜分離技術，利用欲分離的各組分在體系中兩相的分配有差異(即分配系數或吸附等溫線不同)，當兩相作相對運動時，這些組分隨著移動，可反復進行多次的分配，組分的分配系數雖然只有微小差異，但在移動速度上卻有頗大的差別，于是這些組分得到分離。色譜法兩相中，一個相是固定不動的，稱為固定相；另一相是移動著的，稱為流動相。根據流動相和固定相的不同，分為氣相色譜法和液相色譜法。該法通常處理量較少，故很適合于作微量組分的分析分離。通過對30所985重點院校調查(見表3)，可以看出這些院校均對氣相色譜法和液相色譜法開設了實驗，而且山東大學、廈門大學等對氣相色譜法開設了兩個實驗，其中有8所高校還開設了綜合性實驗，比如氣相色譜／質譜聯用法或液相色譜／質譜聯用法，占所調查高校比例的26，7％。但高校中開設毛細管氣相色譜實驗的并不多，僅僅包括北京大學、山東大學、武漢大學在內的3所高校，只占所調查高校比例的10％。因受到實驗環境、設備等條件的限制，其它的分離方法如毛細管電泳、毛細管電色譜法、超臨界流體色譜法和超臨界流體萃取法等在所調查高校中基本沒有開設。

1.4　其它分析技術的開設情況

其它的一些分析技術比如熱重法、差熱分析、差示掃描量熱法、流動注射分析法、X－射線衍射分析法等，在所調查的全國30所985重點高校中，開設這些實驗課程的寥寥無幾，僅僅發現四川大學和中國科學技術大學開設了《CaC2O4?H2O的差熱分析和熱重分析》實驗項目，廈門大學開設了X－射線衍射分析法定性分析實驗，其中包括等軸晶系試樣單胞常數、晶面指數、點陣類型的測定等。

2　調查結果分析

2.1　實驗儀器設備和實驗教材

隨著國家科教興國戰略的實施，我國高等教育事業得到了迅速發展，各高校為了提高辦學水平和增強競爭力，購置了很多大型儀器設備，極大地改善了高校的辦學條件，為從事高水平的科學研究及培養高素質的創新型人才創造了有利條件。于是先

進的分析儀器逐漸取代了老儀器，并隨著計算機軟件突飛猛進的發展及其在儀器分析中的廣泛應用，使得儀器的性能大幅度提高，也因此建立了表征測量的新方法、新技術，并開拓了新領域，于是現有的儀器分析教材內容落后于新儀器發展的現象更為顯著。一方面要求高校管理者要與時俱進，開闊視野，勇于創新，加大發展步伐，及時引進先進的實驗儀器設備和及時更新實驗儀器中的計算機軟件系統；另一方面也要及時更新儀器分析教材內容，使得儀器更新發展和教材內容趨于同步。同時也因儀器分析實驗教材通用性不強，不同院校擁有的儀器設備的種類、型號和數量參差不齊，因此開設的實驗內容、實驗個數、實驗要求也不盡相同，在借鑒其他高校成功經驗的同時，更重要的是能夠探索出一種適合本校具體情況、易于實施、具有可操作性的方案，從而更有效的培養出高素質、高質量的專業人才。

2.2　實驗內容

研究型和應用型實驗在高校儀器分析實驗課程中的主導地位日益顯現。傳統的儀器分析實驗所設立的實驗項目基本為驗證性實驗，雖然實驗方法成熟，但實驗內容陳舊，與現實生活和實際生產關系不大，這些內容已不能適應當前科學技術的發展和人才培養的要求。而且實驗內容單一，驗證性實驗較多，缺少培養學生將理論知識應用于實踐、解決實際問題的能力。當中所涉及的大型貴重儀器實驗，或是演示實驗，或是學生短時間操作，不能適應科技發展的需要，不能達到提高學生創新能力的目的。在所調查的985重點高校中，可以顯著的看到這方面的改進和提高，研究型和應用型實驗比例明顯加大，而且實驗過程趨于完整合理，有別于傳統的使用現有的藥品試劑。比如在分離方法實驗中，四川大學、北京師范大學、中山大學等開設的APC藥片中各組分(阿司匹林、咖啡因和非那西丁)的測定實驗，就增加了一些實際樣品(藥品)的前處理過程，使得整個實驗的應用性和科學性得以提升。但也存在不足的地方，比如還可以緊密結合現實生活中所遇到的一些熱點問題，如奶粉中三聚氰胺的檢測，蔬菜中農藥殘留的檢測及中草藥成分的測定等實用性較強的實驗內容，幫助學生認識到儀器分析在現實生活中的地位和作用，意識到某些分析方法的作用和重要性，從而激發學生的興趣和求知欲。同時使得儀器分析實驗更加貼近社會和生活，更能調動學生的積極性，最有效的培養適應時展的研究型、應用型、創新型人才。

2.3　實驗方法和實驗策略

注重構建學生從事科研工作的基本思想和方法。在儀器分析實驗教學中，教師既需要把理論課上講述的有關儀器分析方法的基本原理和基礎知識與實驗教學內容有機結合起來，又需要把實驗中所要應用的儀器操作的基本技能教授給學生，同時也通過整個實驗過程，啟發和培養學生的獨立思維和創造能力，塑造和發展學生的科研思想和方法，真正做到授之以漁，為學生今后在從事教學、科研、分析檢測等工作方面奠定一定的基礎。

2.4　實驗考核體系

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儀器分析實驗課程是化學類及相關專業開設的主要基礎課程之一，課程內容主要包括電化學分析法、紫外可見吸收光譜法、紅外吸收光譜法、色譜法、原子吸收光譜法、熒光光譜法等模塊。通過這門課程的學習，學生可以加深對有關儀器分析方法基本原理的理解，掌握儀器的基本結構及使用方法，合理選擇實驗條件，正確處理實驗數據和表達實驗結果，為后續課程的學習及未來職業崗位的勝任奠定一定基礎。

1儀器分析實驗教學存在的主要問題

1．1硬件資源不足，學生缺乏實操訓練

儀器分析實驗所用大型儀器每臺價格少則幾千元，多則幾萬元，甚至幾十萬元。許多院校受到資金和場地的限制，無法配置課程所需的全部設備，或者僅有1～2臺面向全體師生。因此，硬件資源的不足，導致儀器分析實驗教學不能像基礎實驗那樣，采用獨立操作的方式，讓每位學生都參與實驗，只能靠教師演示或讓學生做些輔的操作來完成教學任務。例如:在紅外光譜實驗中，學生可以進行的操作大多是固體樣品的壓片;在液相色譜實驗中，學生的主要任務是配置溶液、用超聲除去氣體、用微孔濾膜過濾等。而儀器參數的設置、進樣等涉及儀器操作的部分大多由教師演示，學生則少有動手操作儀器的機會。

1．2精密儀器的特殊性使學生使用受到限制

精密儀器的操作技術要求高，使用人員只有在熟悉儀器性能和熟練掌握操作規程的前提下，才能進行實際操作。一旦使用不當，不僅會造成儀器損壞，而且相對高昂的維護費用和相對較長的維護時間會給日常教學帶來嚴重影響。因此，在儀器分析實驗教學中，通常采用大循環方式組織教學。大多數任課教師為了保證設備處于良好的運行狀態，避免或減少故障的發生，在課上只是親自演示，不允許學生隨意開啟、關閉儀器，隨意旋轉儀器按鈕，隨意改變儀器工作參數。在這種情況下，學生只能走馬觀花地看演示，達不到理想的學習效果。

1．3注重培養操作能力，忽視介紹內部結構

儀器分析實驗的教學目標為掌握實驗原理，了解儀器構造、各部分功能，以及儀器的使用、維護和保養。多數學校在現有條件下，收獲較為理想的教學效果也只是學生能在課程結束后掌握機械操作儀器的方法，而學生對儀器的內部結構和原理卻了解甚少，也不懂常規維護和保養，能力自然不能得到充分鍛煉。這對日后工作幫助顯然不夠，難以滿足職業教育技能型人才培養的實際需求。

1．4輔助教學手段針對性不強

隨著信息化時代的來臨，在硬件資源不足的情況下，教師可以借助互聯網上的教學視頻來進行輔助教學，對學生掌握實驗原理、儀器構造也能起到一定效果。但由于儀器設備型號不同，軟件、硬件操作規程差別較大，學生觀看互聯網上的視頻后，面對本校的實驗設備可能還是無從下手。例如:利用百度搜索到的紫外可見分光光度計的教學視頻多為721、722、752、UV756MC型號;氣相色譜儀教學視頻主要是GC120M、AGILENT6890N型;而液相色譜儀、原子吸收分光光度計、原子熒光光度計、氣質聯用儀等儀器的網絡教學資源十分有限。針對以上問題，根據實際條件，選擇、開發適合本校的輔助教學手段，用來彌補教學資源的不足，不失為一條可行之路。

2輔助教學手段在儀器分析實驗教學中的運用

2．1將仿真技術引入教學

分析儀器仿真技術是利用計算機技術、網絡技術、仿真技術和信息技術，在計算機上建立一套與真實分析儀器完全相同的虛擬分析系統［1］。它能夠借助圖像、動畫來描述設備的特性，顯示實體的真實動作，模仿真實操作過程。國內大型分析儀器仿真技術現已成熟，以由北京東方仿真軟件技術有限公司開發的大型分析儀器仿真操作系統系列軟件為例，它涵蓋紫外分光計、紅外分光計、氣相色譜裝置、原子吸收光譜、高效液相色譜、色質聯用分析儀仿真等內容。該系統采用計算機虛擬仿真技術進行開發。軟件具備機理模型，虛擬場景逼真度高，且以真實實驗數據庫作為支撐，能夠自動模擬相應的實驗現象，得到與真實實驗相似的實驗結果。操作方式靈活真實，仿真操作過程與真實儀器操作過程極其相似。學生可以通過仿真技術在計算機上建立的虛擬實驗操作平臺，完成對昂貴分析儀器設備的模擬操作，就如同在真實的分析儀器上操作。它不僅能夠滿足日常訓練、常規考核以及技能大賽等需求，也為剖析儀器的內部結構、原理提供極大方便。仿真實訓室的建立可利用校內現有計算機機房進行擴充，購買相應操作軟件。這與添置設備相比，仿真技術投入少、消耗低、使用周期長、維護方便。大型分析儀器仿真軟件的引入，與傳統的教學方式相比，不僅能滿足設備數量與學生數量之間巨大差距的矛盾，彌補辦學硬件資源的不足，還可對設備的內部結構、實驗原理等相關知識進行形象剖析和立體化講解。仿真儀器的反復操作不僅不會增加實驗成本，遇到操作不當、參數設置不正確時，也不會損壞儀器、出現安全問題，能夠幫助學生盡快、全面掌握儀器設備的操作技能。

2．2合理運用微課

針對儀器分析實驗硬件資源不足的問題，如何把有限的實訓資源整合到傳統教學環境里來，使其最大限度地發揮作用，需要教師認真對待。從技術角度來看，微課這種靈活、主題突出的新型教學模式就是一個有效的方法。微課是以教學視頻為主要載體，反映教師在教學活動過程中針對某個知識點或教學環節開展教與學的各種教學資源有機組合。開發儀器分析實驗相關微課，借助網絡與視頻技術，通過視頻、圖片、PPT等形式，可形象直觀地將實訓項目操作技能視覺化，供學生反復觀看，更有利于學生理解與掌握專業技能［2］。它還能將課堂教學延伸到課外，學生能夠在課前、課后利用電子設備瀏覽實訓課教學內容，有針對性地學習。教學視頻是微課的核心組成部分，時長一般在5～8分鐘，主題突出，經過后期制作的視頻及配套輔助資源的總容量一般為幾十兆字節，視頻格式須是支持網絡在線播放的流媒體格式(如rm，wmv，flv)等［3］。儀器分析實驗的微課制作可采用“錄像法”，把儀器部件、旋鈕、操作方法、實訓內容完整地展現出來。如對紅外光譜實驗中固體樣品的壓片過程、分光光度計的使用，均可全程錄制。而對于大型設備，如氣相色譜、高效液相色譜、原子吸收分光光度計等，一次完整的實驗耗時較長，微課的制作可按動作節點把操作步驟碎片化成不同單元，針對碎片化后的知識點進行錄制。步驟要連貫，不能輕易跳過。視頻的后期制作中，加入關鍵詞，以字幕的形式補充其不宜講清楚的部分。以G5氣相色譜儀的操作為例，可碎片化成以下幾部分錄制:一是儀器構造，主要介紹氣路控制系統、儀器控制面板、進樣器、色譜柱箱、檢測器(包括控制電路)等;二是開機方法，介紹開機操作順序及載氣流量的調節;三是樣品測定，主要介紹主菜單功能，設置溫度、橋電流的方法，由于升溫時間較長，過程省略;四是取樣進樣的操作;五是關機方法，介紹怎樣返回至主菜單，設置橋電流，怎樣關恒流源降溫，最后關主機;六是軟件操作部分，可使用“Camtasia”錄屏軟件，將軟件操作過程完整錄制下來。儀器操作的錄制過程，既要有設備的整體畫面，又要注重細節，讓學生能夠在整套設備中準確找到相關按鍵或旋鈕，同時又能看清操作方法。

2．3建設網絡教學平臺

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》中提出，要“加強網絡教學資源體系建設，開發網絡學習課程，創新網絡教學模式”。網絡教學平臺是實現教育教學方法創新，促進優質教育資源普及共享的重要途徑和基礎保障［4］。網絡教學支持平臺是指建立在互聯網的基礎之上，為網絡教學提供全面支持服務的軟件系統的總稱，包括支持網絡教學的硬件設施和支持網絡教學的軟件系統。網絡教學平臺主要有點播式教學平臺和互動式網絡教學平臺。點播式教學平臺能夠實現教學資源的快速傳遞，學生可以隨時點播音頻、視頻課件，查閱電子教案等教學內容。而互動式教學平臺可使師生通過網絡進行交流，教師也可利用教學平臺對學生的學習情況進行跟蹤，并根據學生的學習情況有選擇性地課程內容。網絡教學平臺建設包括硬件建設和軟件建設。硬件設施主要有全方位的校園寬帶網、功能完善的網絡多媒體教室、服務器、多媒體教學材料和軟件的存儲設備。軟件方面主要是教學系統平臺。教師可將儀器分析課程的課件、教案、專業資料、儀器使用的微課程上傳至平臺，供學生自主學習。學生可先通過網絡平臺觀看儀器操作的微課程，熟悉儀器結構和操作要領，然后上機操作，這使得教學更具有針對性。目前國內許多院校或公司研制和開發了適合自身需要的網絡教學平臺產品，如北京師范大學研制的Vcalss、上海交通大學的Answer教學系統平臺，都可以引進使用。

2．4其他輔助手段的使用

根據儀器分析實驗課程的特點，教師也可選擇簡單易行的輔助手段，如:制作大型儀器操作流程圖，并將其打印、壓膜塑封后放在儀器旁邊，學生在使用之前需仔細閱讀，按照說明進行操作;針對現在高校大學生幾乎都有智能手機的現狀，在沒有網絡教學平臺的情況下，教師也可將微課、視頻通過微信發送給學生;也可通過易企秀軟件，生成二維碼，學生通過掃描二維碼的方式在課后觀看相關教學視頻進行自學等。

3結束語

儀器分析實驗課程是一門實踐性很強的課程，對分析儀器的需求較高。在教學資源有限的情況下，我們應當積極探索輔助教學手段的運用，幫助學生深入、直觀地理解和掌握所學知識，提高動手能力和獨立操作能力，為學生獨立調試、使用儀器打下良好基礎，從而達到提高教學質量的目的。

作者:柳意 單位:錦州師范高等專科學校

參考文獻:

［1］田文德，丁輝，姚飛．分析儀器的計算機仿真［J］．現代科學儀器，2001(3):41－49．

篇（5）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A?搖 文章編號：1674-9324（2012）03-0233-02

隨著對生物產制品及食品質量與安全日益重視，《儀器分析》是當下多數生命科學學院相對重視的課程，作為實驗性的課程，實驗教學是其重要的組成部分，實驗教學對于促進理論知識的理解運用，保證整體教學水平起著重要的作用。[1]以本校生命科學學院專業組成為例，含生物工程、生物技術、食品質量與安全和藥學四專業，《儀器分析》均是重要的專業基礎平臺課，而鑒于本校與質量技術監督部門和出入境檢驗檢疫局等相關部門有著非常密切的聯系，在如何向有關部門輸送和培養專業技能人才的問題上，有關人士一致認為《儀器分析》課程應該作為重點改革和實踐的課程，本文就以苯甲酸的紅外光譜實驗為例，淺談一下本院關于《儀器分析》課程的實踐改革。

一、實驗設計與內容

紅外光譜實驗是屬于《儀器分析》課程中“吸收光譜”的教學內容，與“吸收光譜”法-紫外可見吸收光譜不同，后者廣泛應用在其它課程如《有機化學》《食品檢測技術》等，本文不再贅述。紅外光譜分析是有機化合物結構定性的重要工具之一，該實驗課程的設計主要包括理論課程準備、實驗前期準備、實驗進行及實驗后的數據整理等四個方面。①理論課程的準備。紅外光譜在課程中的位置是在紫外光譜之后，通過介紹其與紫外光譜的區別和聯系，讓同學們知道二者的異同點，由于要為實驗環節做準備，故在理論課程中除了進行紅外光譜基礎知識的介紹，更重要的對紅外光譜中重要的基頻吸收峰進行詳細的歸屬和解析，并要和相應的有機化合物進行反復的講解，如苯甲酸中重要的基頻吸收峰有羰基（C=O，νs1700cm-1附近強蜂）、羥基（O-H，νs3300cm-1附近強峰）、苯環的碳碳雙鍵（C=C，s1400-1600cm-1附近2-4個中強吸收峰）以及指紋區的苯環單取代峰（vs700cm-1附近兩個中等強度吸收峰）。②實驗前期準備。掌握理論知識以后，將集中給學生觀看紅外光譜的儀器操作視頻，重點給學生講述實驗過程中的知識點和要點，如苯甲酸的紅外光譜是基于固體樣品的分析，故包括固體樣品研磨所需的器具-瑪瑙研缽；固體壓片所需的儀器-壓片機以相應的壓模；最后介紹紅外光譜儀的結構和大致的操作步驟。在該環節中不僅要在課堂上給同學們做逐一講解，還要求他們在課下利用“網絡課程平臺”中的視頻資源，反復觀看和熟悉，為進入實驗室實際操作提供必要的準備。③實驗進行。紅外光譜儀屬于價值較為昂貴的儀器之一，本實驗采用的日本原裝進口島津IR-Prestige-21型傅立葉變換紅外光譜儀（FT-IR），整機價格達到近20萬元人民幣，而壓片機也高達2萬余元。所以在實驗進行前要給學生普及安全知識，一定要珍惜儀器資源，特別是價值不菲的進口大型分析儀器更是如此。本環節主要包括兩個步驟：第一步壓片環節。教師將利用瑪瑙研缽、壓片機等設備現場示范苯甲酸的壓片，并逐一講解壓片時注意的事項。示范完畢后，讓學生以3人為一小組進行逐一壓片，全部完成后，按照次序依次進行FT-IR樣品掃描。第二步掃描環節。首先介紹FT-IR儀器的基本結構和操作方法，然后對壓制的片子進行掃描，并對掃描得到的IR圖譜與標準圖譜庫進行搜索和比對，并記錄得分。④實驗后的數據整理。將實驗獲得的苯甲酸紅外光譜圖整理后進行“網絡課程”的上傳和展示，并完成書面形式的實驗報告以便歸檔。報告整理包括圖譜的重要吸收峰歸屬和得分情況，教師將根據紅外圖譜吸收峰的明晰程度及得分情況進行分級，并選取結果良好的小組進行討論和分析，以對紅外光譜理論和實踐能夠得到更好的聯系。

二、實驗效果與反響

《儀器分析》與其它課程不同，依托的是價值昂貴的大型分析儀器，多年以來，大型分析儀器的實驗教學大都采用“演示法”，教師提前做好實驗設計和實驗準備工作，從實驗原理、步驟到注意事項、甚至實驗結果都面面俱到地講解。[2]因為內容量太大，基礎知識難懂，且學生預習不認真或不預習，上課積極性較差，很難記住教師“苦口婆心”講的內容，所以部分學生不可能在頭腦里形成完整的分析流程和實驗思路，未能收到令人滿意的教學效果。而在利用壓片法繪制苯甲酸的紅外光譜實驗課程中，根據實驗的特點，利用理論課、實驗課前、課中和課后等多方面的交叉實踐，指引學生將紅外吸收光譜的理論知識體系熟練地應用在實驗過程和結果的分析報告中，此外，利用網絡課程平臺，積極地與學生互動，調動學生的學習熱情，取得較好的效果，這是由于一方面學生有機會親自動手操作紅外樣品制備中的壓片機和傅立葉變換紅外光譜儀，所以同學們幾乎個個都熱情高漲。另一方面同學們用親手壓的苯甲酸薄片，掃描得出相應的圖譜，再根據圖譜情況判斷壓制的片子是否最佳。整個過程都由學生獨立完成，既培養動手操作能力，也培養了獨立思考和信息處理的能力。

利用壓片法掃描苯甲酸的紅外吸收光譜圖是本學院《儀器分析》實驗課程中實踐性和特征性最強的一次代表性的實驗課程，并作為我院“食品與質量安全教育部示范中心”網絡課程展示的甄選課程，雖取得了一定的優良效果，但還是有不足之處：①紅外光譜樣品的制備包括多種手段，除了壓片法外還有液膜法、薄膜法等，由于時間和空間有限，不能集中設計實驗環節；②亦作為整個《儀器分析》課程的薄弱環節，相應的大型儀器分析設備和實驗室教師太少，遠不能滿足日益增長的本科生數量對本課程的教學要求。總之，《儀器分析》作為實踐性非常強的一門專業平臺基礎課，對于提高學生的理論聯系實際的能力、動手能力均有重要的促進作用，相比較枯燥的理論知識而言，如何科學和合理設計實驗教學的內容和流程，將對提高這門課程的易懂性和學生的學習興趣起到至關重要的作用。苯甲酸的紅外光譜實驗利用苯甲酸這一物質結構簡單、容易辨析、重復性好的特點，是使學生熟練掌握固體樣品的紅外光譜樣品制備方法的良好對象，本課程也著重發揮了“網絡課程”的優勢，上傳數據不僅使實驗結果得到非常好的反饋，也提高了學生們主動學習的積極性和創造力，對于緩解目前《儀器分析》課程中大型分析儀器匱乏以及師資資源的不足亦有著重要的支持作用。在培養面向21世紀人才的過程中，不僅要培養學生系統的理論基礎和實驗技能，更重要的是培養學生分析問題、解決問題的能力、創新精神、求職欲望和團隊合作精神。[3]應當引導學生從學科交叉中得到創新的啟發，學習從龐雜的知識體系中提煉出最有價值信息的能力，使他們能從不同的儀器分析方法中歸納出共性和個性，學會舉一反三、觸類旁通。

參考文獻：

篇（6）

“儀器分析”課程是我校為國家理科基地開設的主干基礎課之一，是化學、應用化學等專業的一門必修專業基礎課。自1980年教育部將儀器分析首先列入綜合性大學化學專業的必修基礎課以來，我校從1982年起開始為79級本科生開課。多年來儀器分析課程組認真規劃，深化教學改革，初步形成了具有自己特色的教學體系。該課程1999年被教育部批準列入“國家理科基地名牌課程創建項目”，2006年被教育部評為國家精品課程。

一、實施系列改革，提高課程質量

為了不斷提高人才培養質量，針對培養目標和培養模式，圍繞課程體系、教學內容、教學方法和教學手段等方面，對“儀器分析”課程進行了系列改革。

1.教學隊伍建設

實行課程負責人制，注重課程負責人在實際教學工作中的引領和骨干教師的傳幫帶作用，保證青年教師培養工作嚴謹規范。秉承“以人為本，教學第一，治學嚴謹，求實創新”的教學傳統，促進教學團隊結構的完善和水平的提高。課程組現具有年齡、職稱、學位合理的教學梯隊，形成了一支朝氣蓬勃奮發向上的教學科研創新群體。

2.課程體系和教學內容改革

按照化學學科對人才培養的要求，構建以一級學科架構的“平臺（公共基礎和學科基礎）+模塊（專業交叉、專業實驗和實踐教學）+課程群（素質教育、學科前沿和專業方向）”的課程體系，體現了“寬口徑、大專業”的通才教育模式，為人才專業知識掌握、專業特長培養和個性發展創造條件。

鄭州大學是我國第一所省部共建高校，也是河南省唯一的“211工程”重點建設大學。我校的化學專業也是國家理科基礎科學研究和教學人才培養（化學）基地、國家級特色專業建設點。化學專業按照“理科基礎科學研究和教學人才培養基地”的教育模式，培養少而精、高層次的科學研究與教學人才。實行單獨編班、單獨上課、動態管理的滾動競爭機制，進行重點傾斜和培養，在推薦免試研究生、提前進入碩士研究生階段學習方面，享有優惠待遇。應用化學專業則注重培養基礎扎實，知識面寬，具有系統的化學基礎理論知識，良好的試驗、開發研究、工藝設計技能，優良的科學素養和科技、生產管理才能的復合型人才。

根據建立的“平臺+模塊+課程群”的課程體系，課程按層次化教學體系實施。儀器分析面對化學類專業不同類型的班（拔尖創新人才實驗班、理科基地班、應化班和六年制本碩連讀班）分別授課；同時，對于非化學類專業，制訂單獨的教學計劃，開設分析化學課程（含化學分析與儀器分析）。

從2008級本科生開始，選拔組建拔尖創新人才實驗班，單獨編班開課。自2011年開展儀器分析課程的雙語教學試點，啟用被國際著名學府普遍采用的教材作為基本教材，結合使用自編的教材，使學生受教育的層次得到更大的提高。課程采用全英文課件授課，教學語言根據課程難易和學生理解程度中英文并行。實驗班同學具有良好的基礎知識和學習熱情，雙語教學的開展為發掘他們的學習潛能提供了較好的發展渠道。2011年又新增開設學科前沿課程群的“今日化學III”（物理化學和分析化學學科方向內容），講授學科及課程的發展狀況，確保教學內容的前沿性。

3.教學方法和手段

教學方法的改進根據課程的總體要求體現在如下幾個環節：講課、習題及討論課、專題報告、作業、課程論文和檢測等。在教學方法和手段上相互呼應，多種形式與多種手段配合使用。

分別按照化學類及近化學類基本教學內容，講課時在突出基礎的同時，對每一種儀器分析方法的建立和演變過程予以介紹，把儀器分析研究領域的最新研究成果和發展動向引入授課內容，適當反映現代進展水平；并注意時時傳輸學習方法。

要求學生撰寫課程論文，在學生熟練掌握基本理論知識的基礎上，通過查閱相關資料，就自己感興趣的問題給出專題研究結果。通過撰寫課程論文，使學生歸納了知識，總結了概念，學到了思維的方式，提高了學習能力和獨立獲取知識的能力，為將來的畢業論文創作做好準備，為以后撰寫科研論文打好基礎。對于撰寫課程論文這一教學改革嘗試，多年來堅持至今。同學們在論文寫作過程中充分發揮自己的主觀能動性，出現了一批具有一定創新觀點的論文。

安排課堂討論，學生根據儀器分析所學內容，結合相關課程知識進行準備，以組為單位推選代表在課堂上發言，教師進行針對性講評。通過課堂討論，激發了學生的學習興趣，活躍了課堂氣氛，這種方式既鍛煉了學生的語言組織能力和表達能力，同時增強了對教學內容的理解，也加強了師生之間的交流。

建立了考核成績綜合評價辦法，各項考核要求均占有一定的成績比例。采取將筆試成績作為一部分，與作業、課程論文、習題討論等成績相加，計為課程的總成績。總的思路是增大平時學習成績評價的比重，將考試尤其是期終考試的要求與平時的學習過程結合起來。該項教學成果通過省教育廳鑒定，獲得河南省教育科學管理研究優秀成果一等獎，并加以推廣。

4.多媒體課件資源庫建設和課程網站建設與維護

根據課程特點開發和應用高質量的多媒體教學輔助課件，建設了網絡課件資源庫。將課程內容采用模塊化的組織方法，以章節為基本單元，以知識點教學單元為單位，根據具體的知識要求以及重點、難點，采用文本、聲音、圖像、動畫等多種形式表現，提供多層次的學習內容。媒體素材的建立在使用中經過不斷測試、修訂。CAI網絡版課件可在標準瀏覽器中運行。

同時，我們還建設了“儀器分析教學網站”，學生可利用教學網站，進行課程的預習和復習，并且還可進行在線自我檢測，及時理解和掌握在課堂上所學內容。根據需要在教學中合理使用多媒體輔助教學軟件，滿足課程的教學需要，在教學中發揮了作用。

5.教學研究

將教學內容改革、教學方法和手段創新、教材建設、隊伍建設、課件資源庫建設，作為一個綜合系統工程，實現課程體系的整體優化。

事實上，精品課程建設本身就是一項重要的研究課題。在儀器分析課程教學和課程建設的基礎上，將教學研究與教學實踐相結合，長期堅持進行教育教學研究工作。課程負責人參加的由高等學校化學教學研究中心組織的“多功能綜合性高等化學試題庫的研制和應用”，獲國家級教學成果二等獎。由課程負責人參與承擔的河南省高等教育教學改革研究重點項目“化學類專業創新人才培養模式的研究與實踐”，獲鄭州大學教學成果特等獎和河南省教學成果一等獎。近年來，課程組還發表了近20篇教學研究論文。

6.理論教學與實踐教學并重

儀器分析理論課與實驗課各自獨立開課，又相互緊密配合。利用構建的適應理、工、醫等各專業的化學教學大平臺，開設綜合性、創新性和研究性實驗。設立了加強基礎、循序漸進、突出重點、全面提高的目標。

儀器分析實驗分為基礎、提高和設計三個層次。開始的基礎實驗以基本內容為主，逐步擴大范圍和難度，設計實驗由學生獨立查找資料、設計方案、選擇儀器來完成。

7.實行本科教學導師制

課程組教師積極參加國家理科（化學）基地建設項目的實施，通過國家基金委人才培養基金“科研訓練及科研能力提高項目”和“人才培養支撐條件建設項目”，改善人才培養環境。

實行本科教學導師制，課程主講教師同時任基地班導師。結合課程教學，讓學生提前進入導師實驗室。廣泛吸收本科生參加項目訓練，開展“師-研-本”互動式科研訓練模式。鼓勵學生個性發展。使學生了解科學研究前沿，開闊了視野，提高了學生的動手和創新思維能力。近年來，課程組指導化學系本科生參與公開30余篇。

二、課程建設中有關問題及思考

課程建設的重點是內涵建設，最終目標是打造優質教學資源，全面提高本科教學質量，真正使學習者受益。

在開展課程建設的過程中，要注意處理好傳統與特色、規范與創新、內容與方法、基礎與專業、教學與科研、點與面的關系，切實認識到“質量工程”和精品課程建設對于提高人才培養質量的重要作用。根據自身定位與特色，合理規劃，做好長期建設的準備，樹立精品課程資源建設可持續發展的觀念。

1.探索具有自身特點的人才培養模式

分別按照“研究型”和“應用型”的人才培養思路，進行因材施教。既要培養少而精高層次的化學“研究型”人才，又要根據經濟建設尤其是中原經濟區建設和社會發展需要，培養知識面寬、適應能力強的“應用型”人才。

針對課程內容及課程體系改革，綜合協調分析化學學科建設與課程建設、本科生教學與研究生教學、教學與科研的關系。按照新的人才培養模式組織教學，要更加細致地修訂教學內容，逐步優化。處理好理科基地班、拔尖創新人才實驗班、本碩連讀班和應化班的關系，確定不同的培養重點，確立切實合理的人才培養目標，進一步探索具有特點的人才培養模式。

例如本碩連讀班的培養在一定程度上受基地班推免的影響，據此，一方面增設“本碩班”獎學金；另一方面，使其可自由選擇到基地班或雙語班上課，激勵學生自主學習、努力成才。不過，由于涉及本科生與研究生的培養銜接問題，仍待進一步整合。

2012年年末，舉行了鄭州大學與中國科學院合作共建“盧嘉錫化學菁英班”簽約揭牌儀式。這是貫徹落實教育部、中科院“科教結合協同育人行動計劃”精神，提升我校人才培養質量的重要舉措。“盧嘉錫化學菁英班”的設立，對于探索院、校聯合培養人才的新模式，提高高等教育人才培養質量，帶動高等學校與科研院所在教育和科研工作方面的相互配合、相互支持、共同發展，會起到積極作用。這同樣也是需要認真研究和解決的新課題。

2.儀器分析計算機輔助教學（CAI）課件的研制和應用

計算機輔助教學（CAI）是在20世紀90年代多媒體技術興起后迅速發展起來的。多媒體課件的開發、研制以及在網絡教學平臺上的應用，為教學方法和手段的改革開辟了重要的途徑。但是，課件開發是一個系統工程，課件資源庫建設、實施和維護，需要投入很大的時間和精力。這是一種對教學內容再創造的過程。既需要扎實的專業基礎、豐富的教學經驗，又需要具有較好的計算機技術，更需要付出艱辛的勞動。要進一步對網站內容、形式補充完善，為廣大師生在獲取網絡資源的同時提供更加全面的幫助。

3.加大實驗教學改革力度

要創建“一體化、多層次、開放式”的實驗教學模式，更新實驗教學內容，改革教學組織形式，加大設計性和綜合性實驗項目的比例。

同時，必須注重科學研究對人才培養的促進作用，適時將科研成果轉化為實驗教學項目。

4.依托專業建設平臺

“當代分析化學是一個豐富多彩、內容繁多的知識寶庫”。作為專業的基礎知識支撐，儀器分析、化學分析的理論和技術為分析化學學科的人才培養打下基礎，也為相關學科提供了學科發展的重要保障。我們要充分利用現有的國家理科基礎科學研究和教學人才培養基地、國家精品課程、國家級教學團隊、國家級高等學校特色專業及國家級化學實驗教學示范中心等平臺，結合化學博士后流動站、化學博士點，國家級重點（培育）學科（有機化學）和河南省重點學科（分析化學）建設，培養和造就基礎扎實、知識面寬、能力強、綜合素質高、勇于參與國內國際競爭的優秀基礎科學研究與教學后備人才。

參考文獻：

[1] 石杰. 儀器分析（第二版）[M]. 鄭州：鄭州大學出版社，2003.

[2] 葉能勝，張孝勇，谷學新. 淺析國內外儀器分析教材的選用[A]//第十屆全國大學化學教學研討會論文集[C]. 2009：251-253.

篇（7）

根據企業化學檢驗工和分析工工作崗位對儀器分析課程的要求，確定本課程目標如下:

（一）知識目標1.掌握紫外—可見分光光度法、原子吸收分光光度法、電位分析法、氣相色譜法等方法的基本原理、基本概念；2.掌握紫外—可見分光光度計、原子吸收分光光度計、電位分析儀器、氣相色譜儀等儀器的使用方法；3.掌握常用的儀器分析的定性定量方法；4.了解其他儀器的檢測方法。

（二）能力目標1.能夠熟練規范地操作紫外—可見分光光度計、原子吸收分光光度計、電化學分析儀器、氣相色譜儀等儀器；2.能夠根據測定要求選擇適宜的測定手段；3.能夠根據樣品情況確定測定方法和設計測定步驟；4.能夠規范地記錄檢測數據、處理檢測數據、評價檢測結果、提交檢測報告。

（三）素質目標1.培養分析檢驗工作人員（如實記錄實驗過程中所有數據和實驗現象）基本職業道德；2.培養學生的安全意識，建立成本節約化職業意識；3.培養團隊合作意識、環境保護意識；4.培養學生發現問題解決問題的能力，具有初步的科學研究能力。

二、課程教學設計

（一）課程設計的理念和思路本課程在教學過程中采用“模塊式教學，項目化場景設計”的教學方式。在課程設計中，理論知識以夠用為度，注重實際操作能力、技術應用能力、自主學習能力、創新能力、崗位適應能力和綜合職業素養的培養。設計以分析工、檢驗工工作崗位的職業能力培養為重點，以崗位職業標準和工作任務為依據，通過職業技能分析與課程能力分析使教學過程與工作任務一一對應，突出學生的職業能力培養；授課過程中靈活應用教室、實訓室等教學場所，實施討論、匯報、實踐操作、結果評價等教學環節的教學任務，教學模式模擬真實工作場景，營造良好的職業氛圍和環境，把“教、學、做”有機結合起來，達到課程設計的職業性、實踐性、開放性的要求。

（二）課程設計過程1.理論學習：課題組經過長期的教學實踐，并選派教師考察澳大利亞職業教育模式，學習國內的“項目化”教學模式，引進先進的教育教學理念。2.企業調研：團隊教師到內蒙古農科院農產品檢測中心、環境監測站、清水河蒙西水泥股份有限公司等單位參觀、學習、培訓，參加企業分析崗位的工作。通過企業調研做崗位職責分析，清晰企業崗位設置，在教學中引入企業員工規范培養學生職業素養。3.與企業專家研討。在我系舉辦的校企專業共建研討會上，“模塊式教學，項目化場景設計”作為一個專題在校內外專家中間進行討論論證，這種教學模式得到企業的認可。老師們結合多方面的信息，結合我校生源情況、軟硬件條件、教學任務的理論教學目標和實踐教學目標，引進適合在教學中開展的工作項目，加以設計，應用到教學工作中。

（三）課程教學內容的組織與安排這些項目分為基礎項目、自主項目和綜合項目，基礎項目的設置目的是讓學生初步掌握檢測方法的基本原理，儀器設備的工作原理，能夠熟練掌握儀器設備的操作方法，學會記錄數據、分析數據、處理數據和開出合格檢測報告的方法。這個過程需要教師采用“啟發式”教學方法，創設問題情景，充分調動學生求知欲，激發學生的探究心理，逐步使教學過程成為學生的學習過程。第二部分是自主項目，自主項目在難度上和方法上體現了與基礎項目的遞進性和互補性，比如說都是紫外—可見分光光度法，從基礎項目到自主項目的項目設計一是要增加難度，比如考慮測定條件的選擇，二是要改變定量處理的方法，由標準曲線法—標準加入法，單組份體系-多組分體系。通過這些項目的設置使學生逐步全面掌握每種檢測手段的檢測過程。自主項目的教學過程中，注意在探究問題時留給學生充分的時間，讓學生自主研究，領會常見儀器分析方法內涵，培養學生的探索能力和創造性，最終達到“教就是為了不教”的教學效果。最后設計了綜合項目，將儀器分析課程重點講述的分析方法體現在一個綜合項目中，培訓學生在綜合項目實施過程中，從查閱國標、制定方案、實施檢測、數據處理到出具報告，完成每一個工作環節的任務，提高實戰能力。難易程度逐級遞增的項目有利于訓練學生逐步從“變化”中掌握“不變”，抓住這門課程的核心，構建堅實的理論基礎指導實踐工作，使他們能比較從容地應對未來各種領域的分析檢測工作，能夠適應各種崗位需求，具備可持續發展能力。

（四）課堂教學設計1.項目場景設計：結合企業調研，崗位設置分析，轉換學生角色為企業員工角色，由組長、資料員、檢測員組成分析測試小組，承擔檢測任務。同時轉換教師角色為測試中心主任對檢測工作組的工作過程進行監督和指導。2.教學過程設計：總的來看，教學過程分為以下幾個環節：任務布置—資料查詢—方案制定—檢測實施—檢測報告—項目匯報—結果評價，每一項目的設計都要融入理論和實踐操作技能。

三、課程考核方法

課程考核由終結性評價與過程性評價相結合、定性評價與定量評價相結合、學生自評、互評與教師評價相結合。我們以第一學期課程所用評價表格為例（見表2），項目考核50%、教師評價20%和最終的理論考核30%相結合，從而確定學生本課程最終成績。以項目為單位開展以下評價：資料評價、工作方案評價、檢測過程評價、檢測報告評價、匯報材料評價、自評，組內互評，組長評組員（或主任評組長）幾個部分。這個考核評價體系全面而充分，為我們設定的課程體系總目標服務，分別考察鍛煉學生查閱文獻，制定檢測方案的能力，實施檢測方案、規范操作的能力，科學記錄、處理數據的能力，語言表達能力，團隊合作精神和領導協調溝通能力，正確評價自己，評價他人的能力。這樣的考核體系促進學生的全面發展，實現職業教育、素質教育的教學目標。

篇（8）

作者簡介：白潔（1968-），女，陜西西安人，西安交通大學電氣工程學院，高級工程師。（陜西 西安 710049）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0085-02

測控技術與儀器專業是由教育部在1998年把計量儀器、光學儀器、計時儀器、分析儀器、熱工儀表、航空儀表、電子測量儀器等11個儀器儀表類的專業合并而成的，發展至今已成為一門實用性非常強的學科。[1]它專業口徑寬，涉及知識面廣，整合了多個專業方向的知識，主要包含了電子、機械、計算機等方面。測控技術與儀器專業綜合課程設計是西安交通大學測控專業大學四年級必修的一門專業課程，旨在提高學生綜合應用所學專業基礎理論，獨立設計、構建、調試儀器與檢測系統的能力，強化對儀器與檢測系統工程的感性認識，培養學生在系統分析、設計、開發與研究等方面的基本能力。[2]

一、綜合課程設計實訓方案

測控專業綜合課程設計被安排在大四的第一學期，是在所有必修課程和絕大多數選修課程學習完成后開設的，是對“模擬電子技術基礎”、“數字電子技術基礎”、“傳感器原理及應用”、“電路分析”、“智能儀器”和“數字信號處理”等課程知識的進一步理解、鞏固、加深和應用。

測控專業綜合課程設計共64學時，其中上課16學時，實驗48學時。上課部分是由老師各用2學時把各自的研究方向、在研課題以及相關理論向學生進行介紹和講解，學生再結合自己的興趣、能力選擇課程設計的指導教師，教師以此為據分配課程設計的題目，提出具體要求，學生獨立完成課程設計。指導教師和學生之間是雙向選擇，調動了學生自主學習的積極性。

綜合課程設計是實踐教學環節中除畢業設計的一次較大型實踐訓練，從元器件的選型到系統的構建以及放大、調理電路的選擇與搭建、數據的采集及調試、接口程序的編制等全由學生自己去完成，而教師只起引導作用。這樣，學生在完成實驗后，不僅在系統設計能力、硬件選擇能力和系統構建能力等方面大大增強和提高外，自信心和成就感也得到極大加強。[3]學生第一次遇到這種綜合性強、設計的靈活性也較大的實踐項目，要在48學時內完成是有一定難度的。首先對實驗室實行了開放式管理，學生可根據自己情況自主選擇實驗時間。其次，為了引導學生盡快進入課題，將設計目標細化，分為幾個小目標，學生可根據自己的實際情況一步一步完成，最后進行綜合。本文以選題之一的“智能電子秤”的設計為例，介紹其實施的具體方案。

1.“智能電子秤”設計目標

“智能電子秤”的設計這個項目雖然功能簡單，但涉及了從傳感器電路、信號處理電路到顯示電路的整個測量系統組建的相關知識。通過該項目使學生掌握智能儀器設計的總體思路和方法，將所學的基礎知識進行綜合應用，理論和實踐相結合，培養學生的發現問題、分析問題和解決問題的能力。“智能電子秤”的設計目標：量程0～6.0kg，準確度1%，分辨力5g，輸出方式為4位LED顯示，并具有量程變換和超重報警功能。

2.總體方案設計

根據設計目標，學生在查閱大量相關資料的基礎上，采用模塊化的總體設計方案。把“智能電子秤”的總目標分解為5個內容相對單一的小目標，包括了軟硬件兩大部分：查閱相關資料，確定智能電子秤總體方案；搭建活塞壓力計YS–6、壓阻式傳感器及供電電路組成的傳感器電路；使用protel對單片機C8051f020構成的信號處理及數碼管顯示電路進行硬件設計；使用C語言進行程序設計，并使用keil c51仿真；對電子秤進行系統性能測試。智能電子秤組成框圖如圖1所示。

測量系統的組建這部分內容是已經學習過的“電氣測量技術“課程的核心內容，學生通過自主設計，結合相關的理論知識，就可以很好地完成這部分設計。通過實踐驗證了相關的理論知識，可以激發學生進行探索的積極性。

3.“智能電子秤”硬件電路的設計

由圖1可知，智能電子秤由壓力傳感器、信號調理電路、具有AD轉換功能的單片機和顯示等4個部分組成。

（1）壓力傳感器電路：選擇的是實驗室現有的由活塞式壓力計YS–6、壓阻式傳感器及供電電路組成，其中壓力計和傳感器是集成到一起的，可直接使用。

（2）調理電路：包括差動全橋、放大電路和濾波電路三部分組成。與壓阻式壓力傳感器相配的調理電路采用恒流源供電的差動全橋，其中供電電流為14mA。單片機的AD轉換基準電壓是2.403V，而壓阻式傳感器的輸出信號為–5～55mV，這就需要對傳感器的輸出信號進行放大處理。根據計算可得放大器的放大倍數為25左右比較合適。傳感器的輸出阻抗很高，要求放大電路須有更高的輸入阻抗，不從傳感器輸出端吸收電流，以免破壞傳感器的工作狀態。學生選擇的AD620儀用放大器特點為：差動輸入，單端輸出，電壓增益連續可調，并有效地解決了后級負載對地連接的問題。另外在AD620的輸入與地、輸出與地之間都接了10 F的濾波電容，增強抗干擾能力。

（3）AD轉換電路：電子秤設計要求的分辨力為5g，量程為0～6.0kg，即可算出需要12位的AD轉換，所以選擇單片機C8051f020的12位AD來完成。

（4）顯示電路：將單片機分析處理的數據顯示出來，利用集成的四位共陽極數碼管顯示。數碼管的位選是單片機的P0.0–P0.3端口，段選是單片機的P0.0–P0.7端口，采用的是動態顯示。

學生最終完成的電子秤的硬件電路圖如圖2所示。

4.“智能電子秤”軟件部分設計

智能電子稱是采用Keil C51單片機軟件開發系統進行程序編寫，實現電壓信號采集、12位AD轉換、數據處理及四位數碼管顯示等功能。同時也在程序中加進了兩個智能化功能：超重顯示和量程變換。程序的流程圖如圖3所示。

二、電子秤的靜態性能評價

這一部分內容對測控專業的學生來說是很重要的，它有助于學生判定所設計的儀器能否達到系統設計要求。通過分析可得，用于靜態稱重的電子秤主要誤差來源有：壓力傳感器、傳感器輸出信號的處理系統（包括前置放大器、A/D轉換器和機械承重系統等）。其中機械承重系統的誤差、電源波動引入的誤差以及稱重傳感器與測量線路引線帶來的等不易定量計算誤差可通過合理的設計、安裝來削弱，并在誤差分配時給予一定的冗余量來保證。[4]該電子秤的系統的量程為6.0kg，在滿量程范圍內標定點數l=7，正反行程循環次數n=4，標準砝碼提供的標準值，總計標定值的個數N=56，如表1所示。xj表示標準重量，mj表示顯示的重量，單位均為kg。

最后通過計算可得該電子秤的各靜態性能指標：擬合直線方程：采用最小二乘法得擬合直線方程，，

可得測量系統零點為；獨立線性度：=0.15%；滯后：=0.30%；重復性：取置信因子K=3，置信度為99.73%時的重復性=0.27%；準確度：在傳感器或含有傳感器的測量系統中，通常用精度A來表征準確度，它由線性度、遲滯、與重復性之和得出，即A=++=0.15%+0.30%+0.27%=0.72%；最大引用誤差=0.33%。由此可確定，智能電子秤滿足設計要求，其準確度是0.72%，可評定為Ⅳ級。

通過對“智能電子秤”的設計和制作，學生把學到的課本知識和實踐相結合，對所遇到的困難能夠積極解決，比如在發現測量誤差比較大時，找原因，了解誤差的來源。這一切都表明學生能夠自主學習，而不是等著老師來解決問題。學生一旦能自己找到問題并解決，就會提升自信心，激發了學習的積極性。“智能電子秤”雖然是一套由傳感器和單片機構成的簡單智能儀器，但也充分體現了智能儀器的普遍設計思路和方法，為以后復雜智能儀器的開發打下了基礎。

三、結論

測控技術與儀器專業綜合課程設計已開出了5屆，實踐表明該課程的開設是較為成功的，有效培養了學生的實踐能力和工程意識，提升了學生的專業認同度和學習積極性。學生根據自己的興趣和能力選擇課程設計的題目，更能激發自主學習的積極性，有助于學生有效地掌握所學知識，縮短從理論知識到實際應用的過程，使學生得到了一次完整的系統性的工程實戰訓練，大大加強了對理論知識的融會貫通和對實踐動手能力的鍛煉，為后續的畢業設計以及為將來走入科研工作崗位打下了一定的基礎。

參考文獻：

[1] 朱維斌，趙軍，陸藝.測控技術與儀器專業傳感器系列課程設計實驗環節探討[J].中國現代教育裝備，2010，（21）：118-119.

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0141-02

一、MOOC的含義及發展

MOOC（Massive Open Online Course），也稱作慕課，是一種基于互聯網的開放式、大規模、在線教學課程[1]。與傳統教學模式相比，MOOC具有以下基本特點：（1）教學資源豐富，匯聚了多所名校多個領域的優質課程；（2）學生可以自主學習，不受時間和空間上的限制；（3）注重學習過程中的相互交流，包括師生互動以及生生互動，提高了學習效率；（4）課程設置獨特，多采用微課程形式[2]。

MOOC最初由加拿大學者Dave Cormier和Bryan Alexander于2008年提出，并于2011年秋在美國迅速興起，極大地影響和沖擊了當前的教育模式，得到全世界各國的普遍重視，2012年也因此被稱為“慕課元年”[3]。近幾年，我國也已成立教育部在線教育研究中心，誕生了包括學堂在線在內的一批中文MOOC平臺，北大、清華、復旦、上海交大等高校加盟edX或Coursera等國際MOOC平臺并開設了若干門課程。慕課創造了跨時空的學習方式，使知識獲取的方式發生了根本變化，正在引發一場學習的革命和教育的革命，正在改變幾千年來的教育模式。

二、MOOC的基本理念及意義

慕課是互聯網技術與現代教育深度融合的產物，它以“教師為指導，學生為主體”作為基本理念，改變了以往教師教學為主的學習方式。在MOOC課程中，老師的“教”是服務于學生的“學”，學生不僅可以自由地安排自己的學習時間、學習內容，還可以隨時隨地與老師、同學進行交流、互動。MOOC的發展對于教育的普及、教育的改革以及促進終身教育理念的實施都有著積極的現實意義。

1.維護教育公平：尊重每個人受教育的權利，保證人人都有受教育的機會，是現代教育發展和社會進步的保障。慕課的開放性、免費性以及大規模的特點給予了無法進入學校學習的人與其他人平等接受教育的機會。首先，慕課可容納的人數多，社會上各個階層、各個年齡段、各種職業身份的人，只要想學，就可以進行注冊并且免費學習，極大地增加了人們的受教育機會。其次，慕課打破了地域的限制，不管你在哪兒，都可以享受到各個高校的優質教育資源，使得教育資源共享的曙光初步展現出來。

2.促進教學改革：首先，慕課課堂更加生動，教學形式更加多樣，包括翻轉課堂、混合課堂、視頻點播、面對面教學等形式，主要以學生為中心，提升了學生自主學習的能力、管理能力及協作能力。其次，生角色更加民主，教師在學習過程中的權威角色逐漸減弱，由傳統的主導者變為學生學習的輔助者，學生以自主學習為核心，增強了學習的積極性和主動性。

3.實現終身教育：21世紀是只是和技術迅速更新換代的時代，任何年齡、任何行業的人都需要不斷地學習以擴充自己的知識，適應社會的發展和科技的進步。慕課給所有的學習者創建了良好的學習環境，提供了自由發展自己、提升自己的機會。在慕課的幫助下，學習者可以切實踐行終身學習的理念，終身不斷進行學習進步。

三、基于MOOC的《儀器分析》課程建設

《儀器分析》課程是化學、應用化學等專業一門必修的重要基礎課，是為理科基地開設的主干基礎課之一[4]。自1980年長春會議原教育部制定新的教學計劃，將儀器分析首先列入綜合性大學化學專業的必修基礎課。慕課的快速發展，也在倒逼著我國教育的改革，《儀器分析》課程也要充分利用這次教育改革的機會，從多個方面繼續進行升級改造，適應形勢變化的需求，實現優質教學資源共享，提高《儀器分析》課程的教學質量和人才培養水平。具體的實施方案包括以下幾個方面：

1.教學目標的設計。儀器分析是培養化學學科專業人才的基礎課程之一，是測定物質的化學組成、含量、狀態、結構和進行化學研究的重要手段。通過本課程的學習，要求掌握常用儀器分析方法的原理和儀器結構，了解各方法的特點、應用范圍及局限性，授課以“精而新”為原則，啟發提倡學生自學，培養全面、科學的思維方法。針對本課程內容廣泛、種類繁多的特點，注意結合國內的實際情況和國際發展趨勢，兼顧成分分析和結構分析、無機分析和有機分析，在加強基礎理論、基本方法、儀器結構及其應用技能教育的同時，著重培養學生應用科學知識提高分析問題和解決問題的能力。

2.課程教學方法的設計。利用自己研制的儀器分析多媒體輔助教學課件，將課程內容采用模塊化的組織方法，以章節為基本單元，課件以知識點教學單元為單位，根據具體的知識要求，以及重點、難點，采用文本、聲音、圖像、動畫等多種形式表現，提供多種形式和多層次的學習內容。主要使用DreamweaverMX、FlashMX、FireworksMX、Photoshop7.0等軟件，html語言及其他一些特效工具。操作環境為Windows。CAI課件作為教學輔助手段在教學過程中得以應用，現代化教學手段的加入以及交互性的生動教學，提高了教學效率并得到滿意的效果。根據研制的助教型和助學型CAI網絡版課件在標準瀏覽器中運行，進行儀器分析多媒體網絡課程教學。[5-8]

3.微課的制作。以知識點教學單元為單位，根據具體的知識要求，以及重點、難點，采用文本、聲音、圖像、動畫等多種形式表現，提供多種形式和多層次的學習內容。使講授型、個別輔導型、討論學習型、探索學習型、協作學習型等幾種教學模式交替體現，模塊組織結構具有開放性和可擴充性，課程結構為動態層次結構，根據不同的教學模式，可建立起相關知識點及單元體系結構之間的關聯。

4.具w的實施方案。（1）本課題組成員利用現有的動畫制作軟件，創作多媒體教學課件，補充多媒體教學軟件；（2）以《儀器分析》國家級精品資源共享課程中的知識點為線索單元，制作簡單動畫或者微課堂；（3）制作色譜分析法的多媒體動畫；（4）增加自測題數據庫的原始數據；（5）目前已經有商品化的關于各種儀器分析原理的動畫，在本項目組成員自己創作的基礎上，購買一批動畫軟件，豐富網絡資源。

參考文獻：

[1]胡新星.我國“慕課”發展研究[D].吉林大學，2015.

[2]程平，張冬麗.MOOC的國內外發展特點、組成要素和發展現狀分析[J].教育教學論壇，2016，（33）：127-128.

[3]張臘娥，陳艷秋.基于MOOC與傳統課堂的混合式教學模式探索[J].中國培訓，2016，（14）：148-149.

[4]石杰，王瑞勇，韓潤平，李建軍.儀器分析課程建設的實踐與認識[J].中國大學教學，2013，（05）：52-54.

[5]谷春秀，周考文，李亞秋，李雯，李淑榮.以實踐教學為突破口深化儀器分析課程改革[J].實驗技術與管理，2012，（03）：280-282+285.

[6]蔣，費洪曉.基于MOOC的混合教學模式設計與應用研究[J].高等理科教育，2015，（03）：124-129.

[7]牟占生，董博杰.基于MOOC的混合式學習模式探究――以Coursera平臺為例[J].現代教育技術，2014，（05）：75-82.

篇（10）

一、教學改革思路

“在線分析儀器”課程以工業上在線應用的分析儀器為主線，包括電化學式、熱學與磁學式、光學式在線分析儀器、在線物性分析儀器、網絡化在線分析儀器、現場總線式在線分析儀器、虛擬儀器化在線分析儀器等儀器的檢測原理，以及基于各種原理的在線分析儀器的應用，并介紹了自動取樣和試樣預處理裝置。課程內容涉及了光學、機械、電子、計算機等知識，課程教和學的難點在于課程“內容多、發展快、理論深、技術高、應用性強”。因此改革教學模式和方法，以培養學生工程意識為目標，提高學生自主研學能力，提高學生分析問題解決問題能力，是提高教學質量的重要舉措。

作為工科院校，我們的培養目標是基礎知識扎實、工程意識強的高素質應用型技術人才。在專業教學計劃指導下，積極開展“在線分析儀器”課程教學方法改革，完善課程體系和教學內容凝練，建立一套包括理論講授、計算機輔助教學、強化訓練、自主研學在內的全方位的課程教學新模式；培養學生分析問題解決問題的能力，注重培養學生的工程意識，全面提高課程的教學質量和學生的自主研學能力。

二.注重培養工程意識的教學方法

1.注重先進的教育理念，強化工程意識培養

（1）專業授課過程注重提出問題，強調研究性學習，強化學生的問題意識，培養學生思考問題和解決問題的能力。

在知識的傳授中給學生留下思維空間，以培養學生獲取知識的能力。在課程的教學中，除了采用先進多媒體技術擴大課堂的信息量，把更多的知識教給學生即“教會”外，更重要是讓學生“學會”。課堂教學中著重講清在線分析儀器的基本概念、檢測原理、設計思路、方法和工程應用中的難點，有意識地留下一些疑問和自學內容，而這些疑問通過針對性的習題得出其結論。針對某些內容有準備的課堂討論，也是一種行之有效的獲取知識的方式。而這些知識的獲取不再是只靠教師“教會”的，而是通過學生的努力自己“學會”的，且又達到了“研學”能力的培養。同時，課程中留有設計性的題目，讓學生當堂及課后完成，培養學生分析問題解決問題的能力，調動學生學習的主動性、積極性和創造性。

（2）在知識的傳授中注重工程背景、技術前沿、工程應用的引入，所講授的各種分析儀器均具有工業應用背景和實例。

專業課程設置的目的，不僅是要求對這門課程知識的掌握，更重要的是掌握在各行業中的具體工程應用。因此，在教學的全部過程中注重分析儀器在工程中的具體應用，并將工程的分析、設計實現方法滲入課程的教學中；向學生介紹在線分析儀器的前沿和熱點以及工程中的應用，以使學生學會尋找并去開創新的結合點，從而培養學生應用知識的能力和創新的能力。

2.立體化教學模式，豐富的課程內容

（1）設計了課程教學CAI課件、電子教案，用于課堂教學。利用flas、ppt軟件的一些功能，將復雜的原理用動畫、圖形講解，起到了事半功倍的作用。形象生動地講解在線分析儀器的原理，并將工程實例應用視頻、圖片演示給學生，使學生通過觀看直觀了解其工作過程。例如在“在線分析儀器”講授色譜技術、質譜技術等內容時，采取講授、flash演示相結合方式，同學們觀察并思考檢測原理，進而展示在線分析儀器的相關設計步驟和實際應用視頻、圖片，環環相扣，使學生既掌握理論基礎，又建立感性認識，深入體會到在線分析儀器的原理和作用。進一步激發學生創新思維和學習熱情，使學生在運用新技術、創造新成果方面有強烈的創新意識。

（2）課程多媒體課件和教學大綱、習題答案等全部資料，已上載到校園網絡教學，學生可通過校園網下載課程資料，用于教學學習，與課堂授課構成立體化教學模式。并可通過教學網絡進行答疑。

3.啟發式、強化訓練的教學方法

（1）闡述課程的重要性，激發學生的學習興趣和主動性。一般而言，學生對某門課程的重視程度直接影響了他們對該課程的學習興趣和學習主動性，而學習興趣和主動性又直接影響教學效果。當學生剛接觸一門課的時候，并不清楚課程的主題及內涵。因此在教學實踐中，采用了以下幾種方法來增強學生學習課程的興趣和主動性。

① 在第一堂課——在線分析儀器的概述中，通過介紹在線分析儀器的發展歷史和在工業部門、高科技領域的廣泛應用，提高學生學習的興趣，同時把該課程的學習和學生將來的擇業聯系起來，使學生懂得學好了這門課程，可以拓寬就業渠道；且與國家的發展強盛有極大關系，從而提高了他們學習該課程的興趣和主動性。

② 通過介紹在線分析儀器的發展趨勢，研究熱點以及科學儀器領域方面的尖端研究工作，使學生懂得該課程是他們將來繼續深造的基礎，提高了學生對該課程的重要性認識。

（2）精選教學內容提高教學質量。隨著專業口徑的不斷加寬和技術的發展，在線分析儀器課程的教學內容也不斷膨脹和加深，課程內容多，學時少的矛盾越來越突出。為了解決這一矛盾，采用精選教學內容的方法，不僅較好地解決了這一矛盾，而且還進一步提高了教學效果。對教學大綱中的重點內容，講深講透；而對有些與先修課程相同的內容，在課堂上也只對課程的不同之處進行講授，略去重復內容。至于教學大綱中規定的了解內容和一般性的了解內容，則少講或者不講，作為學生的自學內容，讓學生課余自學。

（3）講授與提問并存。在每次授課之前都有一個前次課程內容回顧，通過提問加深學生的認識。

在講授新內容，涉及的原理都請同學們先回憶學過的基本原理再啟發學生考慮這些基本的物理、化學的原理如何與被測量建立關系這種關系如何用檢測器來實現如何設計分析儀器，層層遞進層層啟發，使同學們對所學知識充滿興趣。例如講解熱導式氣體分析儀器時，其檢測原理是氣體熱導率與氣體濃度成正比氣體熱導率通過熱量體現出來熱量通過熱敏電阻可以測量熱敏電阻的改變量就與氣體濃度建立了關系熱導檢測器的核心元件就是熱敏電阻熱導檢測器的結構設計是提高測量精度的關鍵設計電氣處理電路，實現氣體濃度測量。每一步同學們都很清楚，但形成一個體系同學們還有一定的難處。通過層層遞進層層啟發，使同學們豁然開朗，有助于提高學生的積極性和工程實踐能力。

每章之后都有總結和測驗，每章測題都有開放性、設計性的題目，全面檢驗學生的學習效果和設計能力。

（4）改革考核方式，促進學風轉變。在教學過程中，將提問、測驗作為平時成績，并和自主研學的成績計入總成績。這樣，要取得好的學習成績，在平時的學習過程中就要下工夫，僅靠最后的考試前沖刺難以取得理想成績。

4. 自主研學

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隨著科學技術的迅速發展，高等農業院校儀器分析課程的開設班級逐年增多，幾乎涉及農業院校的各個專業，同時被本科生、專科生和研究生所選擇。儀器分析課程是多學科交叉性、發展性和前沿性的科學，涉及內容廣泛，理論較為抽象。該課程內容繁多，學科交叉明顯，匯集了化學、物理學、數學和計算機科學等學科的最新成就，學生不易理解。尤其對于化學基礎知識相對薄弱的非化學專業的學生矛盾尤為突出。所以儀器分析課程應從多方面著手提高教學質量，滿足社會需求。

針對《儀器分析》課程教學現狀及存在的弊端， 在不斷總結歸納實際教學活動過程中體會的基礎上，本文通過近幾年的實踐從理論教學、實驗教學內容和形式以及師資隊伍的管理三個方面對《儀器分析》課程教學方法進行探討和總結。

一、理論課程教學方法的探索

（一）《儀器分析》課程的多層次教學

儀器分析是根據物質的光、電、聲、磁、熱等物理和物理化學特性對物質的組成、結構、信息進行表征和測量的分析方法，是學生必須掌握的現代分析技術。由于農業院校各專業的化學基礎以及學生專業的需求不同，我們將學生分為非化學類專業本科生、化學類本科生（如應用化學專業）和研究生三個層次，對各層次教學大綱、學時數進行了相應的修訂，例如，對于非化學類本科生，課時數為40學時，其中包括10學時實驗。而化學類專業的本科生學時數為80學時，包括40學時實驗。取得了較好的教學效果。

（二） 針對不同專業調整教學重點

對于大多數的非化學專業的本科生來說，不同專業對《儀器分析》課程的要求不同，這是為大家所共識的。因此，以往的做法往往是根據不同專業的特點砍掉一部分內容，重點講一部分內容。但我們認為學生將來就業情況具有不確定性，因此，應該在教學內容上統一完整，在此基礎上可針對各專業的需求重點講解。如植保專業可重點講解農藥殘留的測定；環境保護專業可重點講解重金屬、有機污染物等的測定。經過幾年的教學觀察和學生的反饋，得到了學生和用人單位的認可和好評。

（三）加強多媒體教學及“微課”的建設

多媒體計算機輔助儀器分析教學已是現代教育的一個重要組成部分。在儀器分析教學中采用聲、形、景結合的動態多媒體教學方式，恰當地運用多媒體技術能將一些較為抽象的、枯燥的內容轉化為形象的、生動的、富有藝術感染力的內容，優化了課堂教學結構，增加了課容量，克服了傳統教學中可視化差的缺點，圖文并茂動畫、聲音等都會加速學生的感性認識， 激發學生的學習熱情，調動了學生多感官參與學習，更符合學生學習的認知規律。網絡技術的飛速發展和移動終端設備的日益普及，使信息的傳播速度更加快捷，一種新的教學模式――微課正逐漸在教育領域興起。它是指按照課程標準及教學實踐要求，以教學視頻為載體，圍繞某一個知識點或教學環節進行教學設計而開展的教學活動 。微課主要特征表現為“主題突出，指向明確，短小精悍，使用方便，易于擴充”。它能滿足學生的個性化學習需求，不但能幫助學生查缺補漏、強化鞏固知識，而且能讓學生隨時隨地進行學習，是傳統課堂學習的一種重要補充和拓展資源。儀器分析作為一門專業基礎課程，它覆蓋面廣，具有豐富的實驗方法、手段。而微課這種 教學模式的特點恰好能夠解決大學物理實驗教學中存在的各種詬病，因此在大學物理實驗教學中引 入微課這種教學模式十分必要。

多媒體教學的優勢是有目共睹的，但是隨著多媒體教學的深入，目前的多媒體教學不僅包括課件的建設，而且包括網絡教學。因此，就多媒體教學，我們認為重點主要集中在兩點上。一是多媒體課件和網絡課程的建設，制作一個質量上乘，適合學生使用的課件不僅需要制作人員有著深厚的專業知識，而且需要有高超的電腦制作技巧。這不同于以往的簡單的幻燈片制作，因此，就需要儀器分析教師與電腦專業人員相互協作完成。通過網絡課程的建設，在提升儀器分析課程的內在價值的同時，也能使現代教學手段在拓展教學模式，激發興趣、開闊視野等方面發揮作用，這也是未來課程建設的發展方向。二是多媒體技術與傳統教學方法相結合。教師不能過于依賴電子教案內容，忽視與學生之間的交流。這樣容易造成學生機械的聽課，不能主動思考。多媒體課件文字敘述盡量少而精，以便于學生記筆記，盡量多的采用各種表達方式，這樣使課堂氣氛更加活躍，符合現在學生的心理狀態，增強對學生的吸引力。在發揮現代教學的長處時，應注意發揮傳統教學的優勢，對一些疑點、難點、重點問題應適當以提問、討論等方式加以詳盡闡述。

二、實驗教學方法的探索