应用化学专业“岩矿分析”特色实践和创新能力培养模式的探索

郎春燕

摘要：岩石矿物分析具有很强的复杂性、综合性和实践性。本文从我校应用化学专业基础课及核心课教学内容改革、集中性实践教学环节的系统训练和科学管理、“质量工程”、实验室软硬件条件的改进、科研促教学等方面入手，较为全面地论述了“岩矿分析”特色实践和创新能力培养模式的探索之路。

关键词：岩矿分析；专业特色；实践和创新能力；培养模式

中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2013）06-0186-02

一、岩矿分析的重要意义及我校应用化学专业在该领域的地位与优势

“岩矿分析”被喻为地质工作的“眼睛”，其成果直接关系到矿产资源的储量计算，也是开采、冶炼、设计工作的重要依据。当前，岩矿分析在国土资源大调查、生态环境保护与治理以及化工、冶金、燃料、农业、商品检验、国防科技等诸多领域，既发挥着提供信息数据、科技服务的功能，又执行着质量检验、生产流程监控的功能，为我国国民经济建设发挥了重要作用。成都理工大学材料与化学化工学院应用化学系（原二系）是我国于1959年最早设立培养“岩石矿物分析”本科高级专门人才的基地，同时也是最早编辑出版《岩石矿物分析》类系列教材的主编高校之一；是四川省内唯一开设《岩石矿物分析》、国内首先开设《复杂物质分析》（以岩矿分析为主要特色）课程的单位。这两门课多年来为我校“应用化学”专业的招牌课和用人单位强调的必修课。本专业开发的“载金炭上解吸金新工艺”，曾先后获得国家、部省级科技成果奖，被列为国家重点推广指南项目（编号：99040223A），5年内产生直接经济效益1000多万，已在四川等十多个西部省份得到推广。

二、培养模式与取得成效

为了培养出在以“岩矿分析”为特色的地质物料分析方面既有操作水平、又有创新能力的合格人才，近几年来，我们着重采取了以下措施并取得了相应的成绩。

1.从专业基础及核心课教学内容改革入手，夯实学生“岩矿分析”的基础。“万丈高楼平地起”，要想成为一名合格的“岩石矿物”分析人员乃至专家教授，不但要具备扎实的化学分析和仪器分析的基础，还要经过诸如《复杂物质分析》等以岩石矿物分析为主要内容的专业课程的学习与培训。为此，近三年来，为了进一步加强和突出本专业“岩矿分析”的特色，项目组将与“岩矿分析”密切相关的几门专业基础课和专业课，从教学内容、学时、实验项目的设置等进行了全方位的整合。通过课程内容的调整与改革，既符合经典岩矿分析的要求，又体现了现代地质物料分析的发展趋势。培养出来的学生不仅具有更加扎实系统的元素定性、定量分析基础，同时对于现代地质物料分析的仪器和手段，也有了更多的认识和接触的机会。

2.加强集中性实践教学环节的系统训练和科学管理，密切与生产单位的交流与合作，提高“岩矿分析”实践与创新能力的培养效果。本专业集中性实践教学环节主要包括生产实习、专业课程设计、毕业实习（设计），这三个环节均相应配有完善的大纲及指导书等一系列科学合理的指导性文件。为了让学生对无机、有机、物理及分析四大化学的基本理论和操作技巧有更深入的理解，我们将生产实习的时间从原来的4周增加到6周，并于实习前拟定出生产实习计划及生产实习质量控制系统评分标准。内容上遵循先易后难、循序渐进的原则，从开始的溶液配制及标定，到后来的氧化还原滴定、络合滴定的原则和条件的确定以及多种分析方案特点的比较及选择，最后用四周时间查阅、设计硅酸盐中各组分的含量范围和分析方法并完成11个项目的分析测定（重复分析两遍），每个项目指标的得分权重如下，以此可以更加公正、客观地评价学生的分析操作技能。此外，我系还保持了与成都综合岩矿测试中心等8个稳定的校外实践教学基地的密切合作，这些单位为本专业的生产实习提供了良好的实习场所，学生的成绩评定按照所在单位的相关规定严格执行。

安排在第7学期的专业课程设计的目的是使学生在生产实习的基础上，进一步加深对仪器分析基本原理和应用范围的理解，培养学生充分利用现代信息技术获取文献资料的能力及初步的专业科研思维，提高学生综合应用理论知识分析问题解决问题的能力，提高学生复杂物质分析、尤其是痕量超痕量元素的分析能力，为进行毕业设计和将来从事教学、科研和生产工作打下良好的基础。可供学生选择的题目约20个，其中大多数与岩石矿物或其他地质物料分析有关。学生应根据选定的题目，认真查阅相关的文献资料并进行综合分析，按照方法原理、主要仪器试剂、操作步骤、结果计算、讨论、参考文献6个方面，完成专业课程设计报告的撰写。第8学期的毕业实习，是让学生针对老师给出的、多数与地质物料分析尤其是痕量超痕量分析有关的题目，通过查阅文献，拟定技术路径和实验方案，并通过2个月左右的时间，实施自己的研究方案，解决实验过程中所遇到的问题，最后提交论文并进行答辩。通过上述三类集中性实践教学环节的科学训练，学生的操作动手能力、分析问题解决问题的能力以及创新能力，均得到很大程度的提高。

3.以“质量工程”为推手，促进教学资源的利用和教学效果及学生实践能力的提高。近4年来，本专业共承担了9项质量工程项目，发表了5篇教学教改文章。省级精品课程《复杂物质分析》及校级双语精品课程《环境分析化学》、校级精品课程《分析化学》均建有画面美观、信息量大的课程网站。网站中除含有三门课程的教学大纲、实验大纲、包含实验原理、仪器试剂、实验步骤等信息的实验指导书等教学文件和实验多媒体课件，还在醒目的位置自动闪现出前两门课程每个实验的动画流程，让学生方便及时地了解到各实验的基本原理、实验现象和流程规律，有效激发了学生的学习兴趣，提高了实验教学的效果和教学资源的利用，扩大了课程在校内外的影响力。此外，“应用化学”校级特色专业、省级大学生创新性实验项目“聚醚型聚羧酸混凝土减水剂的合成、表征及应用”、校级教改项目“《仪器分析》课程的改革与实践”、“应用化学专业生产实习模式和质量控制系统研究”、“适应我校学科发展的《分析化学》课程改革与实践”、“应用化学专业开放式教学模式”，均从不同的角度出发，围绕“岩矿分析”这一专业特色，力争通过师资队伍建设、教材建设、教学科研项目及成果奖的申报、文章及专利的发表、实验室建设、创新性实验项目、课程教学内容和教学模式的改革、生产实习模式和质量控制系统的研究等多种途径，培养出具有“岩矿分析及现代地质物料分析”实践能力和创新能力的合格人才。

4.提高实验室软硬件条件，推动实验项目的更新和研究环境的改善。实验室环境的优劣直接影响着学生实践能力和创新能力的培养，目前可供本专业使用的校内、外实验室分别有16及8个。为了培养出具备经典“岩矿分析”及现代“地质物料分析”实践创新能力的专门人才，我们将与专业特色密切相关的《无机化学》、《分析化学》、《元素定量分离与富集》、《复杂物质分析》、《环境分析化学》的等实验课程安排在管理一流、设施先进的学校省级“基础化学实验教学示范中心”。此外，我院新增的“矿产资源化学”四川省高校重点实验室、PE产的石墨炉—原子吸收光谱仪、实验室微波消解系统、气相/液相色谱—质谱仪、XRD光谱仪、红外光谱仪等现代化的精密仪器设备，促进了《仪器分析》、《复杂物质分析》、《环境分析化学》等课程实验项目的更新，也使学生毕业设计、课外科技活动的研究内容更加丰富，题目更加新颖诱人，科研兴趣的提升又十分有利于创新型人才的培养。

5.以科研促教学，全面提升学生的创新能力和研究成果。为了培养出与“岩矿分析”密切相关的“地质物料分析”的创新型人才，本专业一方面积极鼓励将科研项目和科研成果融于、支撑本科教学，支持教材建设、精品课程建设、课堂教学、毕业实习等、鼓励学生踊跃参加课外科技活动，一方面在新的人才培养方案中，于第四学年寒假首次增加了为期1周的撰写“创新实验设计方案报告”的实践教学环节。通过这些举措，丰富了教学内涵，改善了办学条件，逐渐形成了“重素质、强能力、科研促进教学、培养创新人才”的育人特色。近4年，本专业共有35名本科生参加了17项课外科技立项活动，其中1人获省级一等奖，2人获校级优胜奖，3人获校级三等奖，2人分获院级一等奖和二等奖。通过以上教学模式的探索与实践，本专业在以“岩矿分析”为特色的“地质物料分析”的实践和创新能力人才培养方面，取得了显著的成绩。目前学生的招生、就业形势呈现出前所未有的大好局面，其授位率、毕业率（近四年一直保持在95%以上）连续2年名列我校材化院5个本科专业的第1名。