工程教育专业认证背景下，仪器分析课程教学改革探索

刘 斌,郑长征,常 薇,丁 涛,杜燕萍

(西安工程大学环境与化学工程学院,陕西 西安 710048)

1 工程教育专业认证背景

工程教育专业认证是由专业性认证机构(协会)组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家，以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求，对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程[1]。工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求，是以培养目标和毕业要求为导向的合格性评价[2]。2006 年，我国工程认证工作拉开序幕，我国的工程教育认证是在中国工程教育认证协会(简称认证协会)领导下组织开展的，由专门职业协会、学会同该领域的教育工作者一起进行的，针对高等教育中工程类专业开展的一种合格评价。先期的四个认证试点专业领域分别为：机械工程与自动化、电气工程及其自动化、化学工程与工艺、计算机科学与技术，其后认证的专业领域不断扩展。经过十来年的发展，2016 年6 月2 日，我国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员，并建立起相对完备的中国工程教育认证体系。

对于某一门专业核心课程，专业认证更加注重课程目标对本专业培养方案中的毕业要求的具体支撑度，教学方法和手段以及考核方式对于课程目标的达成度。因此在工程教育专业认证的大背景下，作为化学工程与工艺专业的专业基础课，仪器分析课程的教学大纲、教学内容、教学方法和课程考核方式等势必要做出相应的改变和更新，以适应工程教育认证的要求，提高化学工程与工艺专业的人才培养质量。

2 仪器分析课程教学改革措施

仪器分析是分析化学的一个重要分支，是在化学分析的基础上发展起来具有多学科交叉性、发展性和前沿性的一门课程。通过采用比较复杂或特殊的仪器设备测量物质的某些物理或物理化学参数及其变化，来获取有关物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法[3]。其内容繁多，学科交叉明显，对学生的基础知识要求较高。通过本课程的学习，使学生能够熟练掌握各类仪器分析方法的基本原理和仪器的基本结构，对各仪器分析方法的应用对象及分析过程要有基本的了解，能够利用这些仪器完成定性、定量、结构分析的任务，从而为其以后的工作、科研及进一步地学习作必要的铺垫。结合工程教育认证标准，我校化学工程与工艺专业培养方案中明确规定了本专业学生毕业时应达到12项毕业要求。仪器分析课程主要支撑毕业要求中的2项，分别是：能够基于科学原理和专业知识，采用科学方法对复杂化学工程问题，特别是精细化工、轻化工领域相关问题进行研究，具备实验设计、实验实施、产品检测、数据分析的能力，并综合相关信息得到合理有效的结论和能够综合应用数学、自然科学和化学工程的基本原理，结合文献，识别、表达、分析复杂化学工程问题，特别是能源化工、精细化工领域相关问题，并获得有效结论。针对这些要求，我们对仪器分析课程的教学改革提出了一些措施。

2.1 优化教学内容，突出教学重点

我校的仪器分析课程主要面向化学工程与工艺、应用化学、环境工程、环境科学、生物工程等专业开设。在先前的教学过程中，每个专业的仪器分析课程内容都是一致的，没有任何不同，并没有考虑到每个专业的培养目标、专业方向都有很大的不同。在工程教育专业认证的背景下，要仔细观察化学工程与工艺专业的培养目标、专业方向和毕业要求，选择合适的教学内容，对原有的教学内容进行优化和更新，以适应专业发展的需要。我校仪器分析课程讲授的主要教学内容有光谱法、色谱法和电化学分析法3个部分。为加强教学的针对性，满足化学工程与工艺专业发展需要，在此基础上，增加了一些教学内容如：X射线光谱法、质谱法、核磁共振波谱法和超临界流体色谱。仪器分析课程最显著的特点还在于各种仪器随着科学技术的进步发展很快，使得相应的教学内容需要及时进行更新，这就要求授课教师时刻关注仪器分析研究方面的最新成果。因此，在该课程教学过程中，除了讲清教学参考书上的知识外，教师应该根据培养方案中专业方向的需要，了解跟踪国内外科技发展前沿，尤其是分析化学学科相关的最新研究成果和发展趋势，及时对相应的教学内容进行补充和更新，拓展学生的知识面，加深学生对相关理论知识的理解，激发学生的学习兴趣。

2.2 采用适当的教学方法和手段，提高教学效果

仪器分析课程包括各种仪器的工作原理、结构、定性定量方法及应用范围等教学内容。每种分析仪器都不尽相同，而且有些仪器原理及结构部分的内容非常抽象。教师讲课难，学生学习也提不起兴趣，教学效果较差。为了提高教学效果，必须要采用适当的教学方法和手段。

为了激发学生的学习兴趣，提高其学习的主动性和积极性，在教学过程中，首先要做好充分的教学准备，熟悉教学内容，精心备课，根据具体的教学内容，采用不同的教学方法如讲授法、提问法、黑板演示、分组讨论等或几种方法综合运用，以提高学习效果。在分组讨论中，教师可以先讲解教学内容的重点和难点，再提出问题，让同学们讨论，从讨论中理解知识的重点和难点。也可以上一节课布置下一节课的讨论题目，让学生自行分组，通过查找资料，收集相关的教学内容。到正式上课时，通过教师提问、学生分组讨论的方式，将教学内容进行详细的讲述，使学生及时掌握教学内容。教师在每一章节内容讲授结束后，花一定的时间对本章节的知识点进行总结，使学生能够对本章节的基本内容有清楚的认识，从而提高教学质量。其次，在教学过程中，理论教学要与实际应用的案例相结合。通过对案例的剖析，让同学加深对不同仪器的原理和使用方法的认识。此外，还可以将多媒体教学与传统教学相结合。多媒体教学可以将课堂中难以讲解甚至根本无法在黑板上画出的仪器装置图、操作步骤等制作成幻灯片或者Flash动画，给学生以感官上的刺激、让学生清楚的了解仪器的内外部结构、熟悉仪器的使用方法。这样一来提高了学生的学习热情，使枯燥的课堂变得有趣，增加了学生的学习兴趣，有利于教学效果的提高。但在利用多媒体课件进行教学，也存在一些问题，必须加以注意。不能将书本上的文字简单复制到多媒体课件上，没有总结和加工，上课只知道念PPT，忽视了学生的感受和与学生之间的交流。多媒体课件主要起提纲挚领的作用，教学过程中也不能完全依赖于教学课件。发挥现代教学的长处时，也不能丢弃传统教学的优势，还是要通过黑板和粉笔进行辅助教学。我们还可以借助网络工具进行辅助教学。课堂上的时间毕竟是有限的，教师与学生之间的交流往往不够深入和具体。课堂之外，我们可以借助QQ、微信、邮件等网络工具进行辅助教学。比如通过QQ视频与学生进行面对面的交流，解答学生的疑惑，对学生进行具体的指导。

2.3 加强实验教学，提高学生对仪器的认知和动手能力

仪器分析课程是一门实践性很强的课程。但是受到学校条件和课程设置的问题，我校以前开设的仪器分析课程只是纯粹的理论课程，并没有配套开设实验课程。在工程教育专业认证的背景下，我们对仪器分析课程的教学大纲进行了修改，针对不同的专业增加了相应的实验内容。对化学工程与工艺专业而言，我们开设了有关气相色谱、液相色谱、电化学、紫外和荧光光谱分析的一些实验内容。这些实验主要是验证性实验，希望通过这些基础实验，加强学生对常见仪器的认识和了解，能够进行基本的实验操作。另外我们对化学工程与工艺专业还开设了专业实验和创新实验课程，这类实验主要是综合性和设计性的实验，需要学生对仪器进行更深入的了解，并能够进行相关的操作，从而提高学生的动手能力和创新能力，对仪器分析理论教学也是一个强有力的补充。当然在仪器分析实验过程中，学生的操作不可避免的出现一些错误，违反实验要求。这就要求我们教师要及时的加以指导，指出学生存在的问题，帮助学生解决，协助完成实验内容。实验结束后，要求学生认真撰写实验报告，对实验过程中产生的问题要加以记录和分析，提出改进措施和方法，努力地提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。

2.4 采用理论考试和实践操作并重的考核方式

目前我校化学工程与工艺专业仪器分析课程的考核方式主要是闭卷考试。期末考试成绩占70%，平时成绩占30%。考试内容主要是各种仪器分析方法的基本原理及相关的应用。这种考核方式难以体现学生的真实掌握情况，尤其是学生对仪器的使用情况无法体现。所以在工程认证的背景下，这次教学大纲的修订，将考核方式变成了理论考试和实验技能操作相结合的模式。采用总成绩分为三部分：期末考试成绩占50%、平时成绩占10%、实验成绩占40%。期末考试主要是理论考试。而实验成绩中，对每次实验都进行量化评分，评分的标准细化到各个方面，如：预习报告、实验操作、数据处理、实验结果、问题讨论。每个内容各占一定的比例，尤其是实验操作比例较大。这样可以充分考虑学生平时学习效果，也可以引导学生加强其对仪器的操作能力，强化他们的实验技能。

3 结束语

仪器分析课程是一门实践性和创新性都很强的课程。近年来，新的仪器、理论、方法层出不穷，课程内容更新非常快。因此，在工程教育专业认证的背景下，必须对原有的教学大纲、教学内容、教学方法和考核方式进行改革。在教学过程中，我们以化学工程与工艺本科专业认证为导向，坚持以工程教育专业认证的以学生为中心、以产出为导向和持续改进三大基本理念为指导，及时调整教学方法和教学模式，紧跟仪器分析的发展趋势，不断更新仪器分析的教学内容，增加仪器分析实验教学内容，强化学生实验技能，提高学生们的综合能力。

[1] 林 健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究,2015(2):10-19.

[2] 刘 宝,李贞刚,阮伯兴.基于工程教育专业认证的大学课堂教学模式改革[J].黑龙江高教研究,2017(4):157-160.

[3] 杜甫佑,阮贵华,李建平,等.以《仪器分析》教学改革为契机,培养学生创新能力[J].2011,39(3):177-178,189.

(本文文献格式：刘斌,郑长征,常薇,等.工程教育专业认证背景下，仪器分析课程教学改革探索[J].山东化工，2018，47(02)：129-130.)