高职院校《仪器分析》实训课程教学改革与实践探索

蔡宗平　莫家乐　郑晓洁　李彩霞

【摘 要】 《仪器分析》实训在高职院校《仪器分析》课程教学和化学实训中占有非常重要的地位，针对《仪器分析》实训教学过程中暴露出的诸多问题，从实训教学内容、教学方法、教学手段、考核方法等方面进行了探索和改革。改革后的《仪器分析》实训教学能够充分调动学生的学习热情，培养学生的创新意识和能力，提高了仪器分析实训教学质量，不断促进学生的发展。

【关键词】 仪器分析；实训课程；教学改革；实践

【中图分类号】 G64.22 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2016）25-0-02

《仪器分析》是分析化学的一个重要分支，是以测量物质的物理、化学性质为基础，运用现代科学理论和特定的仪器对物质的成分和含量进行分析确定的一类方法，是一门应用广泛的工具学科，是化工类、环境类、食品类及药品类等相关专业必修的专业基础课之一[1]。本课程主要目的是使学生掌握分析检测的过程、方法、基本操作、基本理论以及数据记录与处理，培养学生的自主学习能力，动手能力以及对所学知识技能的综合应用能力，为学生今后学习专业核心课程及进入分析检验岗位打下坚实的基础。

目前各领域检测技术的仪器自动化水平日益提高，很多检测机构和企业质检部门均引进先进的国内外仪器设备进行质量检测和控制，从课程的实际应用潜力看，仪器操作的熟练程度是企业考评一个学生是否具备良好的职业素养，是否适应企业岗位工作的重要指标。《仪器分析》实训课则是《仪器分析》重要的实践教学环节[2]，因此，对于高职院校的学生，如何做好《仪器分析》实训和将《仪器分析》检测的基本原理和实际操作应用相结合快速有效地传授给学生，是课程实训教学亟需解决的问题。

一、实训课程教学现状

《仪器分析》实训教学最突出的特点是存在着“三多三少”的矛盾即班级实训次数多、每组实训学生多、验证性实训多，而配套教学仪器设备少、独立操作机会少、设计性和创新性实训少。具体表现为：

1.实训课程性质。

由于《仪器分析》及实训课程理论性较强、难度偏大，学生往往由于自身理解能力或知难而退的想法，很难较快进入角色，高职类学生尤为明显，对实训一知半解，把握不住要点。

2.实训仪器硬件资源不充足。

课程所涉及的仪器一般较为昂贵，使得在某些实践教学中，人多机少，不能像基础化学、化学分析技术等课程那样学生可以独立操作，每人动手的机会不多，且有依赖感，因此大多数学生则是走马观花，很难达到预期的教学效果。

3.仪器设备自动化和更新速度快。

仪器分析设备自动化程度相对较高、操作简便，内部结构多为集成化，学生大多只是机械地按说明书操作，知其然不知其所以然，很难掌握仪器的结构，长此以往使得学生缺乏学习《仪器分析》的兴趣。另外仪器设备更新速度快，常常造成课堂传授的与实际工作岗位上所用的仪器型号脱节，教师需要更多地对学生进行实训操作能力的培养。

4.实训教学模式单一。

实训内容多以验证性实验为主，缺少设计性和创新性实验，很难发挥学生的主观能动性，学生的实训兴趣不高，导致学生实际应用能力低，解决问题能力差。

5.实训内容不够合理。

各专业的《仪器分析》实训教材或指导书通用性不强，各专业由于侧重点不同，其《仪器分析》实训内容不完全相同，有的实训教材中的实训所选用的方法可能还是几年前制定的，与实际情况存在较大的差距，并且由于所用仪器都为精密仪器，构造复杂，即使是同种仪器，要是不同牌子或者不同型号的话，其外观、内部构造和软件操作都会有所不同。如有教材的气相色谱法仍以填充柱来设计方法参数，而现有的气相色谱仪大部分都改为毛细管分析柱，其功能和使用方法与教材中的实训内容不一样，学生在学习的时候就容易错乱和混淆。

同时实训一般侧重仪器的操作技能，忽视实训前的样品预处理，由于实训时间偏紧，往往选择一些简单的处理过的试样直接分析，影响了实训教学质量。

6.实训考核模式较简单。

实训考核模式相对比较简单，主观性强，很难体现学生的真实水平。

二、实训课程教学改革和实践探索

1.精选实训内容，编写实用性的实训指导书。

由于一般《仪器分析》实训教材中所列仪器设备的类型、型号等与我院所用设备大多不同，对教师指导实训和学生预习实训都带来很多不便，直接影响到实训效果[3]。结合我校专业设置的情况和仪器的配备现况，精选实训内容，降低理论课的学习深度，改变原有的“理论带动实验、实验验证理论”的模式，以“操作技能带动理论学习、典型分析带动分析过程”，理论知识以“够用”为度，操作技能以“实用”为准，以满足企业对高职人员的技术要求，降低理论难度，强化技能训练，编写适用于高职检测类各专业的实训指导书。

2.灵活运用各种实训教学方法和手段，提高实训教学质量。

（1）鉴于仪器设备台件数偏少的实际情况，最大化地利用现有的教学资源，每次实训使用2-3台仪器，同时开设4个实训。每班可以分成4个大组，每组7-8人，2人一台仪器，进行小组循环实训，尽量保证在实训过程中，每名学生都能够亲自动手操作，独立完成实训。虽然增加了教师的授课工作量，但能让学生充分参与到实训中，避免被动服从，能够发挥学生的主体地位，同时也培养了学生的动手操作、独立思维和解决问题的能力。

（2）实训教学和多媒体教学的结合。在讲授仪器分析的每一种方法时，多媒体课件上都会显示出该仪器的全貌和结构图，使学生在做实训时能充分的认识仪器性能。同时，实训室大型仪器讲解时使用多媒体投影，克服了多个学生看一台电脑显示屏看不清楚的问题。

（3）在实训课程中穿插对比教学。对比教学可以增加学生对一些相似概念、相似方法的认识，加深对实训原理的理解。如比较火焰原子化和石墨炉原子化的不同、仪器工作条件选择和测量对象的不同，比较不同预处理方法的优缺点，比较不同定量分析方法如标准加入法与标准加入法操作过程的异同等。经过对比，使学生对于不同的仪器结构特征差别及原因有了进一步认识，同时也加深了对仪器工作原理的理解。

（4）每次实训结束，回到课室，让学生分组做ppt上台讲解上次实训内容、实训结果，学生分享他们的劳动成果，有拍照图片、流程讲解、注意事项、数据处理等，很好地体现以学生为中心，提高实训教学质量。

3.引入“职业技能鉴定”理念，推进“资格证书”制度，改进实训教学效果。

职业教育的教学内容必须紧扣就业岗位群的要求，职业技能鉴定是沟通企业与职业教育的桥梁。本次《仪器分析》实训课程将教学内容与国家职业标准化学检验工高级工技能鉴定接轨，按照化工行业职业技能标准高级工的鉴定内容确定知识点、技能点，强化操作技能的培养，实现“学校—企业—社会”三位一体的人才培养模式，使学生在毕业时同时拥有毕业和职业资格双证书，改进实训教学效果。

4.开展综合性实训和设计性实训，培养学生创新能力。

为改进传统《仪器分析》实训课程内容主要为验证性实训的问题，我们增加了综合性实训和设计性实训的比例，进一步培养学生综合应用、创新思维能力[4]。综合性实训包括样品前处理和分析测定两部分。目的是让学生不仅要掌握仪器的使用，同时能够独立的进行样品分析。设计性实训由教师给出分析任务，让学生主动参与实训设计、实训准备和实训探索。将学生分组自主查阅资料拟定实训方案，确定分析方法，选择所需的仪器和试剂，进行实训数据处理等多个环节。如，老师布置实训任务“蔬菜中重金属铜含量的测定”、“宿舍自来水中铁含量的测定”由学生进行设计性实训。学生首先需要查阅有关食品中铜、水中铁的测定方法标准，然后选择合适的测定方法（如石墨炉原子吸收光谱，还是选择火焰原子吸收光谱，还是选择比色法等），学生就要去分析各种方法的优缺点。选择好测定方法之后，就要着手测定实训相关工作了。

在基础性实训，通常实训准备工作是由老师帮助做了。但是在设计性实训中不同的是实训准备工作同学需要在老师指导下自己准备。如“蔬菜中重金属铜含量的测定”，学生首先需要对样品进行预处理，对蔬菜进行消解，得到消解液；同时需要配置铜标准溶液，绘制标准曲线。然后在上机进行检测，最后进行数据处理。通过过程训练，能够大大提高学生解决实际问题的能力。

5.增设仿真软件，辅助实训教学。

针对一些实操频率较低的分析仪器，购买仪器分析大型仿真软件，通过课堂仿真让学生熟悉分析流程和仪器组成。如气相色谱-质谱联用仪，采用仿真软件可对实训过程进行完整展现，具有逼真的场景，并可按真实仪器操作过程进行各种模拟操作。为学生提供一个高仿真模拟度的，全程参与的，可提供实时信息反馈和操作指导的虚拟仿真模拟操作平台。学生通过在平台上的操作练习，能够熟悉专业基础知识，了解实际工作环境，培养基本动手能力，为进行实际工作奠定良好基础[5，6]。

6.以赛促学，多层次丰富实训课程体系。

“以赛促学，以赛促训”是高职院校检测类专业的重要指导思想，积极组织化学检测技能大赛，通过理论笔试，实操决赛提高学生综合实践能力，多层次丰富《仪器分析》实训课程体系，学生在广东省高职院校工业分析、环境监测与治理技术技能大赛屡获佳奖。

7.改革实训教学考核评价体系，激发学生积极性。

制订新的实训操作考核体系，改变以往实训考核成绩按一次期末实操成绩记分的办法，以多种形式对教学总体效果进行综合考核评价，改革与完善学生实训考核方法和考评标准[a]。现以实训多个环节制订考核标准，根据平时实训表现、实训报告、实训操作技能、自行独立设计实训能力等多方面情况综合考核，重点考核动手能力、综合分析问题的能力和创新能力。即实训平时成绩综合20%，对全部实训过程、结果等进行考核，也对实训操作过程的规范性和课堂提问进行了考核；实训基本技能考核40%，综合性设计实训15%，实训报告25%，不断激发学生的积极性。

三、结语

高职院校《仪器分析》实训改革的尝试，不仅能够培养学生的动手能力，更重要地是能培养学生的创新能力和科学素养。只有在教学实践中不断总结经验、积极创新、调动学生学习的主动性和积极性、提高实训教学质量。精选仪器分析实训内容，确定实训指导书是上好实训课的先决条件，采用科学合理的方法和手段组织安排仪器分析实训教学是顺利完成实训课的关键环节，改革实训教学形式，增设设计型实训和开放实训室可以为学生提供个性发展、独立思考、科学创新以及提高综合实训技能的平台，不断地促进《仪器分析》实训教学发展。经过几年的实践证明，改革后的《仪器分析》实训教学能够充分调动学生的学习热情，培养学生的创新意识和能力，提高了《仪器分析》实训教学质量，达到了预期的改革目的，不断促进高职院校学生专业综合能力的提高。

参考文献：

[1]段先哲，李南，谢焱石，等.浅谈《仪器分析》课程中教学内容的研究与改革[J].课程教育研究，2015，28：226-226.

[2]杨燕霞.浅谈6S管理法在技校仪器分析实操课堂中的应用意义[J].课程教育研究，2015，11：248-248.

[3]蔡向忠，王秀红，李银生.改革仪器分析实验教学培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2014，33（11）：168-171.

[4]张玉琴.高职院校应用化工技术专业仪器分析实验的改革与探索[J].化学工程与装备，2015（6）：291-294.

[5]崔连义.仪器分析实验教学改革之实践[J].实验室研究与探索，2011，30（2）：189-192.

[6]莫家乐，李意，曹美苑，等.高职院校检测类专业《仪器分析》教学改革研究[J].广东化工，2015，42（14）：255-258.