高等农林院校“现代仪器分析”课程教学改革研究

杨桂娣，朱 希，荣 成，李 涛，张 静，郑新宇，张金彪

（福建农林大学生命科学学院，福建福州 350002）

高等农林院校“现代仪器分析”课程教学改革研究

杨桂娣，朱 希，荣 成，李 涛，张 静，郑新宇，张金彪

（福建农林大学生命科学学院，福建福州 350002）

从高等农林院校学生的培养目标出发，结合现代仪器分析的特点和学生专业基础，探讨了“现代仪器分析”课程教学体系和教学内容、教学方法等方面的教学改革。通过4届学生的教学实践，取得了良好的教学效果。

高等农林院校；现代仪器分析；课程体系；教学改革

0 引言

“现代仪器分析”是化学、物理学、数学和计算机科学等多学科交叉渗透、相互关联的综合性学科，是理论性和实践性很强的应用性学科，汇集了众多学科的前言理论和最新成果，具有理论深、实践强、更新快的特点［1］。高等农林院校是培养和输送农业科技人才与传播农业科技知识的摇篮，为我国农业、林业建设培养大批科技和管理人才［2-3］。为满足农林院校各专业的要求，培养适于农林领域的应用创新型人才，笔者从福建农林大学“现代仪器分析”课程多年的教学经验出发，构筑以学生为主体、以实践能力培养为中心的教学理念，对课程体系的构筑与实施进行了探索研究。

1 “现代仪器分析”课程分类教学体系的构建

“现代仪器分析”是该校农、林、理、工、生物类等各专业学生后续专业技能的必备需求，对各专业学生的后续课程学习、专业技能提升及就业竞争力增强等方面起着举足轻重的意义，是该校农林科学、生命科学、材料科学、食品科学、环境科学等各专业本科生的基础主干课程之一，是在原有“分析化学”课程中化学分析法的进一步深化［4］。该校各专业学生分析测试样品类型不同，对现代仪器分析技能要求的差异很大，拟从本课程在该校各专业学生后续专业技能需求和执行的实际情况出发，把全校“现代仪器分析”类课程分为A，B，C和双语共4个类别，课程性质定为科类基础课或专业限定选修课，制定不同类别的教学大纲，设计相应的实验课，构筑课程的分类教学体系，注重学生实践能力的培养，实现各类仪器分析基本原理与相关分析样品仪器操作应用的零对接。

2 教学内容的改革与实践

“现代仪器分析”作为福建农业大学农、林、理、工、生物类等各专业的科类基础课或专业限定选修课，在教学内容上一定要保证学生掌握光谱分析、色谱分析等一些重要仪器分析的基本原理、操作和应用。对于“现代仪器分析A”课程，理论课40学时，实验课40学时，主要适用于应用化学和材料、化工类的学生，这类课程还要给学生讲解无机质谱、有机质谱及色谱-质谱联用的原理和知识，让学生对物质结构的鉴定有较清晰的思路。“红外”这一章中还要加入官能团结构解析的教学内容，让学生学完这门课程之后，对现代仪器的分析性能有一个较清晰的了解。对于“现代仪器分析B”课程，理论课32学时，实验课21学时，主要适用于生物类的学生，这类课程除了讲解一些重要仪器分析的基本原理、操作和应用外，还专门讲解样品的前处理技术，让学生对生物样品的处理和对现代仪器分析方法的应用有较清晰的理解。对于“现代仪器分析C”课程，包含了理论和实验2个部分，实验未单独设课。其中，理论32学时，实验16学时，共计48学时，主要适用于农林专业的学生，这类课程的讲解更偏重于在农林样品的分析应用上。对于“现代仪器分析双语”课程，也是理论课32学时，实验课21学时，主要适用于生物科学基地班的学生，除了讲解原理、操作和应用外，还训练学生的英文思维和英文阅读能力，让学生对各类仪器的英文用法、英文术语有所了解，为学生出国深造做准备。

各种现代仪器分析技术具有内容新、更新快的特点，教师在教学过程中根据学生专业的需要，跟进仪器分析相关的研究前沿，拓展学生专技的知识面，促进学生创新能力的培养。同时，自编实验讲义，以就业为导向，使实验课程教学内容贴近就业、贴近热点，反映学生未来工作的实际，与学生未来就业密切关联。教学实践证明，这些与就业相关的教学内容不仅能激发学生的求知欲，还提高了学生在就业岗位中的竞争能力。

3 教学方法的改革与实践

开设“现代仪器分析”课程是为了让学生更好地理解现代仪器分析的基本原理、操作和应用，培养学生的实践能力和创新能力，更好地适应未来社会对于人才的需要，提高学生的就业竞争力［5］。近几年来，笔者在教学方法与教学手段上进行了改革与实践，结合笔者的科研经历，采用符合学生专业需求的教学方法和教学手段，取得了良好的教学效果。

“现代仪器分析”是一门实践性很强的学科，如何把理论知识与实践结合在一起是本门课程的教学难点，对授课教师的实践技能也提出较高的要求。针对本门课程的这一特点，选择学历背景为“分析化学”的教师作为授课教师，采用团队授课教学方法进行本门课程的教学，每位授课教师的授课内容均是其科研的研究方向。例如，选择光谱分析研究方向的教师讲授光谱分析法和相关实验课，选择色谱分析研究方向的教师讲解色谱分析和相关实验课，选择电化学分析研究方向的教师讲授电化学分析法和相关实验课，选择质谱与质谱联用研究方向的教师讲授质谱与质谱联用分析法和相关实验课。让教师把自己的科研成果带进课堂，传授给学生，让学生接触到教材以外的实例，直观地了解各种现代仪器分析技术的应用潜力，加深对抽象性强、不易理解和记忆的现代仪器分析原理的记忆，从而激发学生的学习兴趣。

“现代仪器分析”实验课是加强学生对仪器分析基本原理的理解和提高学生实践能力的重要课程。该实验课教学的开展分三步走。首先，结合各任课教师的科研方向和学生的专业需求，为学生选定合适的实验内容；其次，申报以学生小组作为负责人的校级大学生创新性实验，在教师的指导下，开发出适宜于该专业学生需求的、可用于实际样品测定的分析方法，写出实验指导书；最后，将指导书编辑成册，加上实验室各种大型仪器的操作指南，编写成实验讲义，在每学期开课前，先指导学生开展预实验，再以小班循环授课的方式开展实验教学。学生通过参与预实验和协助教师指导实验等环节，对样品的前处理和仪器操作有了更清晰的理解，虽然多花了时间，但是学生的实践技能和操作兴趣显著提高。

现代仪器分析的技术和手段更新速度非常快，在教学中应鼓励学生充分利用中国期刊网及相关的英文网站等网络资源，了解本学科的发展动态，认识基础知识应用的实例，知晓自己知识和能力的不足，激发学生的学习积极性。

另一方面，教师可以依托福建农林大学网络教学平台，不断丰富网络教学资源和教学材料，为学生通过自主学习来掌握新知识创造条件。教师在网站中放置了内容丰富的教学辅助材料，包括多媒体课件、习题参考答案、试题库、参考书等教学辅助材料，让学生检索相关内容，提高学生自主学习的积极性。通过福建农林大学网络教学平台，学生可以方便地在网络上看到课程教学大纲、授课课件、授课教案、习题及其参考答案等，以加强学习效果，提高教学质量，利用QQ及时答复学生课程中的疑问；网络课堂的建设和使用，使更多的学生从中受益，解决了教材内容更新慢与学科发展快的矛盾，也充分发挥了学生自主学习的能力。

学生专业背景不同，学习“现代仪器分析”的兴趣和主观能动性差异很大，影响了教学效果。针对这一困难，要求教师在课堂教学中紧握知识的主线，合理使用各种教学方法，提高教学效果。对于理论性和概念性较强的部分，以课堂讲授为主，在帮助学生巩固以往知识的基础上，让学生理解和掌握新的知识。对于抽象性强、不易理解和记忆的章节，在传统讲授方法的基础上，可以大量使用互动式教学方法和探究式教学方法，帮助学生突破难点问题，提高教学效果。例如，讲授光谱分析基本原理时，主要采用传统PPT讲授和Flash动画展示，直观展现仪器分析的基本原理、组成、操作方法及各种干扰；讲授光谱分析技术应用时，主要采用课堂讨论和实例应用，加强与学生专业的关联，并最终通过上述多种教学方法的综合使用，帮助学生理解仪器的原理、使用和维护。

为进一步提高学生的实践技能，在学生的期末总评成绩中，多种考核方法并重使用。首先，在开课的前一学期末，向学校提交考试改革申请表，列出学生综合考核的方面，包括模块考试、课程论文、章节归纳、课后习题、课堂主题PPT汇报、课堂表现、期末考试等环节。其次，在第一次开课时，向学生详细讲述考核细节并严格执行。学生通过综合训练，逐渐形成课前预习、课后练习及课后总结的学习习惯，通过4届学生的教学实践，取得了良好的教学效果。

4 结语

随着人类社会的进步和科学技术的发展，各门学科不断交叉、渗透，各种现代仪器分析的方法与技术为生命科学、材料科学和环境科学等各个科技领域的研究与发展提供了有力的手段和重要的信息，对该校农、林、理、工、生物类等各专业学生的专业技能提出了新的要求，需要大批高层次的掌握农、林、生物样品分析的科研和技术人员。为积极适应人才培养的需求，教师通过构筑现代仪器分析分类教学体系，根据人才培养目标，进行“现代仪器分析”教学内容和教学方法的改革，激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习主动性，培养学生良好的科学精神和创新意识，为后续专业课程学习奠定坚实的基础，为农、林、环境与生物样品分析等领域培养合格的分析检测人才。

［1］ 邴乃慈，朱路平，王利军，等.材料化学专业仪器分析教学改革的实践与探索 ［J］.上海第二工业大学学报，2015，32（4）：345-348.

［2］ 朱军，肖朗.高等农林院校本科人才培养模式的研究与思考 ［J］.中国电力教育，2011（10）：17-18.

［3］ 谢中国，王芙蓉.应用型本科食品类专业仪器分析教学改革探索与实践 ［J］.安徽农业科学，2016，44（6）：324-326.

［4］ 杨桂娣，潘景微，李家玉，等.高等农林院校生物类专业化学基础课改革探索 ［J］.中国林业教育，2012，30（2）：76-78.

［5］ 李金淑.仪器分析教学中理论与实践的结合 ［J］.中央民族大学学报（自然科学版），2015，24（2）：69-72.◇

The teaching reforms on the curriculum system，teaching contents and methods of Modern Instrumental Analysis are explored based on the training objective for students of different major in Agriculture and Forestry University，the characteristics of modern instrumental analysis and the professional basis of students.Good teaching results have been obtained after 4 years'teaching practice.

agriculture and forestry university；Modern Instrumental Analysis；curriculum system；teaching reforms

1671-9646（2016）09a-0080-03

G420

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.09.028

2016-07-20

2015年第二批校级本科教育教学改革研究项目（闽农林大教［2015］52号）。

杨桂娣（1970— ），女，博士，教授，研究方向为分析化学。