创新创业教育视域下“仪器分析”课程教学改革

文章编号：1673-5862（2023）05-0441-04

摘"""要：随着国家战略转向建设创新型国家，培养创新创业型人才已经成为高等教育的重要目标之一，这是当前人才培养的新要求。大学生是最具创新创业潜力的群体之一，高校已成为创新创业型人才培养的主阵地。“仪器分析”课程是化学、化工类各专业必修的基础课程之一，课程的特色是理论与实践相结合，因而学好“仪器分析”课程对创新创业型人才培养具有非常重要的作用。基于创新创业教育的理念，分析了“仪器分析”课程教学的现状及其所面临的问题，提出了更新传统教学理念、改变教学方法及评价考核方式等一系列措施，为探索化学、化工类专业创新创业教育新模式和推进“仪器分析”课程教学改革提供了新的思路。

关"键"词：创新创业教育; “仪器分析”; 教学改革

中图分类号：G642.3""""文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1673-5862.2023.05.010

Exploring the reform of “Instrument Analysis” teaching under the perspective of innovative and entrepreneurial education

YU Zhan， ZHENG Huizi， LIU Liyan， BAI Minghua， YANG Yongsheng

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Shenyang Normal University， Shenyang 110034， China）

Abstract：With the strategic requirement of building an innovative country， the cultivation of innovative and entrepreneurial talents has become an important goal of talent cultivation， which is one of the new requirements of the current higher education. Since college students are one of the most innovative and entrepreneurial potential groups， colleges and universities have become the main source to cultivate innovative and entrepreneurial talents. “Instrumental Analysis” course is one of the compulsory basic courses for chemistry， chemical engineering and related majors. The course is characterized by the combination of theory and practice， which is one of the important guarantees for cultivating innovative and entrepreneurial talents. Based on the concept of innovation and entrepreneurship education， this study examines the current state of “Instrument Analysis” course and the challenges encountered. We propose innovative solutions to enhance the teaching of entrepreneurship and innovation within the chemistry and chemical engineering related majors. The suggested methods aim to revitalize traditional teaching ideologies， adopt new teaching strategies， and improve evaluation and assessment methods to provide new perspectives on the reform and implementation of “Instrument Analysis” course.

Key words：innovation and entrepreneurship education; “Instrument Analysis”; teaching reform

创新是引领发展的助推器，是社会进步的第一动力。创业是促进经济发展、改善民生的重要途径，是社会发展进步的基础和根本。创新与创业相辅相成，互相促进。近年来，国家以深化供给侧结构性改革为主线，纵深推进“大众创业、万众创新”国家战略。从2015年开始，国务院、教育部陆续发布了系列文件，明确了创新创业教育是国家实施创新驱动发展战略的迫切需要，高校要坚定不移地开展创新创业教育，推动高等教育综合改革。这些文件都明确指出了创新创业教育在高等教育中的重要地位和作用，为高等院校指明了前进的方向和发展道路^［1］。

创新创业教育是以培养学生创新意识、创业精神为目的的系统性教育教学改革工程，其本质是回答“培养什么样的人”这一经典教育问题。高校应以此为契机，准确定位教育目标，全面落实教育理念，不断加强和深化新时期大学生创新创业教育，促进大学生全面发展，实现大学生更高质量的培养。

“仪器分析”课程是化学、化工及相关专业的重要基础课程之一，与医药、化工、食品等诸多领域有着广泛的联系^［2］。“仪器分析”课程要求理论与实践相结合，要求学生通过课程学习，能够掌握多种仪器的基本原理与操作，并具备解决生产与科学研究中相关实际问题的能力。因此，“仪器分析”课程在学生创新能力培养方面具有非常重要的作用。在创新创业教育的大背景下，推进创新创业教育与“仪器分析”课程教学的深度融合，对培养符合新时代要求的创新创业型人才、更好地实现大学生高质量就业来说是非常必要的^［3］。

1"“仪器分析”课程的教学现状及面临的问题

1.1"教学模式单一

传统的大学课堂强调“教师教、学生学”的教学理念，多采用“单向式”教学模式。“单向式”教学往往强调教师在教学中的主体地位，而学生在教学中则处于被动接受的位置，教学都是从教师端到学生端的单向式知识灌输。这种教学模式很容易通过简单的死记硬背和重复性技能训练，把一些相对浅显的知识塞进学生的头脑，减少学生自己的思考和理解。在这种教学模式下，学生们最常采用的学习方式就是简单机械记忆与浅层次思考，而对一些教学中的重点与难点内容，往往不求甚解。长此以往，学生易于失去学习和独立思考的能力，创新创业意识的培养也就无从谈起了。

1.2"课程内容老套

“仪器分析”课程同时链接着学生的未来职业发展和工作技能，学习掌握各种常见的大型分析仪器的工作原理和操作方法是这门课程教学的核心内容。随着计算机网络、电子技术、精密机械加工等的飞速发展，科学仪器的发展也日新月异，但由于受各种条件的限制，目前“仪器分析”课程教学内容仍较为陈旧，不符合创新创业培养模式下的教学要求。例如，传统光谱、色谱内容仍然是课程的主体，课程内容几乎不涉及以电子显微镜技术和X射线能谱技术为代表的表面分析技术和以超高效液相色谱技术与原位电离质谱技术为代表的现代分析技术，而实验教学的内容也多为验证型实验，一些涉及价格昂贵的大型分析仪器的实验课程更是只能通过教师演示学生观摩的方式进行^［4］。

1.3"考核方式传统

“仪器分析”课程考核包括理论课程考核及实验课程考核。理论课程考核一般仍采用的是期末笔试的考核形式，试题内容多偏向于理论化、书本化，通常侧重考察记忆性的内容，学生往往通过机械、重复的记忆背诵也可以拿到满意的成绩，但自身专业能力并未得到真正提升，长期来看，这种考核方式会影响学生的未来职业发展。

“仪器分析”实验课程考核大多基于实验报告，教师往往仅评估报告中实验数据的准确性和报告的完整性，缺少对实验过程的关注，学生因而易养成只注重成绩、不思考实验细节的习惯。大部分学生的实验报告内容较少，常忽视实验中存在的问题，缺少对实验结果的深层次思考。还有部分学生在实验过程中可能存在违反实验操作规定、“摸鱼”“划水”等现象。但是这些问题并不能在实验报告中得到有效的反映，也不会影响学生的成绩，这种传统的考核方式忽视了课程本身对学生创新能力的培养，需要改革与更新。

1.4"课程与行业融合度不高

当今社会急需具有创新能力和实践技能的复合型人才。在科学仪器领域，要求专业人才不仅要掌握扎实的理论知识，还要具有较强的实践能力和创新精神。仪器分析在化学、化工、环境、医学、农学等领域具有广泛的应用，但目前高校“仪器分析”课程教学普遍存在教学与行业融合度不高的问题，学生缺少了解仪器分析在行业中应用的真实案例的途径，实践的机会也比较少，而校企合作共建课程不仅数量少而且深入程度不足，学生对仪器的操作应用和思考仅限于在有限的实验课上，学生解决实际问题的能力未能得到有效培养。因此，要推动课程本身与行业的深度融合，提升学生的创新创业能力，增强他们未来在就业市场上的竞争力。

2"推动“仪器分析”课程融入创新创业教育的改革思路

2.1"转变教学理念

随着时代的发展及当前社会对创新创业型人才的需求，高校和专业应充分了解当前大学生的思维方式，并针对这些新的思维方式调整现有的教学理念，构建与之相适应的新型教学方式。在创新创业教育的时代背景下，教师首先应该摒弃陈旧的教学理念，改变课堂上以教师为主导的教学方式，使教师成为学生学习路上的“引路人”， 要把学生作为课堂教学的主人，充分调动学生的主观能动性，启发学生思考，激发学生的学习兴趣，进而培养学生的创新能力。应贯彻“以学生为中心”的教学理念，培养学生Bloom教育目标分类法中知识应用、分析、综合及评估等的高阶思维能力。

在理论课教学中，教师可采用课前预习、课上互动的“翻转课堂”方式进行教学，并在授课过程中强化学生的学习状态。在实验课程教学中，可采用整合学习法。例如，有些学生对实验原理感兴趣，有些学生对仪器部件的组装感兴趣，还有些学生在数据分析方面比较擅长等，教师可以将每个学生的优势结合在一起，让他们在各自摸索的同时组成团队，相互进行学习和交流，从而能够完整地掌握仪器分析方法的知识框架。同时，教师可以通过实际案例让学生深刻理解仪器分析在生产中的重要性，并了解仪器分析能够解决哪些实际问题，进而激发学生对“仪器分析”课程的学习兴趣和热情。

2.2"更新教学内容

与其他核心专业课程不同，“仪器分析”课程是一门深度结合生产实践的课程。由于分析仪器行业发展迅速，对从业人员的专业要求也越来越高，因而“仪器分析”课程的教学内容不能只局限于课本内容，一定要及时补充和更新。要结合仪器分析领域的热点研究内容及最新技术成果^［5］，与时俱进，用最新的知识丰富学生的眼界，培养学生的创新能力。

此外，教师在课堂讲授各种仪器分析方法的同时应同步安排实验课程，以提高学生对仪器分析方法的理解。实验课程内容不应局限于仪器的常规操作与样品的简单测定等验证性内容，要提高综合型、设计型和创新型实验的比例。对实验方案的设计、试样的准备、实际样品的预处理、仪器参数的优化与仪器维护、数据分析等诸多方面内容，都应让学生参与其中。要鼓励学生通过阅读最新文献了解仪器分析领域的研究动态，同时，应结合学科特点，选择具有专业特点的实验内容，选择性地将化学、化工领域的适宜前沿内容引入到“仪器分析”的实验教学中。例如，可根据“聚集诱导发光”这个研究热点，设计基于四苯基乙烯衍生物聚集诱导发光的创新型分子发光法实验^［6］。

2.3"改革教学方法

传统观念认为教师理所当然是课堂的主体，但是以教师讲授为主的课堂教学往往会让学生产生学习枯燥无趣的感觉。在这种负面情绪的支配下，学生往往无法实现对课程内容的充分理解^［7］，不能有效地学习。因此，课堂教学应首先考虑如何有效地激发学生的学习兴趣，只有学生的学习兴趣被激发了，学生的创新思维才能得到充分激发，才能实现“教”与“学”效果的双重提高。

在教学方法重塑的过程中，可根据教学内容的不同，采用多元化的教学方式，可将启发式教学与分组教学相结合，并开展合作探究式教学，从而为学生营造良好的学习氛围，培养学生的科学精神和创新品质。教师可以将学生分为4～6人的小组，对所有小组布置同一个讨论题，各小组经充分讨论后推荐一名学生进行回答。

教师还可以充分运用各种仪器方法的相通性，课前通过问题创设引导学生利用所掌握的知识解决问题，达到知识复习的效果^［8］。所设问题以旧知识为问题起点、新知识为问题终点，难度层层递进，对后续知识点进行启发式教学，可以促进学生纵向思维的发展。

在案例导向教学法中，教师可以先从某仪器在生产生活或生态环境中的实际案例出发，引导学生提高自身对知识的迁移能力。例如，教师可以以土壤、水体、空气中环境污染物的分析检测等真实案例为切入点，引导学生思考如何运用所学知识解决案例中的难点问题，进而激发学生的理论探究欲望与实践操作兴趣。又如，教师可以在讲授离子色谱法、伏安分析法、原子光谱法之后提出“设计一个针对生活垃圾填埋场土壤中重金属的定量分析流程”之类的开放性问题，鼓励学生通过独立思考并比较学习过的仪器分析方法，整理并提出最佳的分析方法与分析流程。

在考核方式上，要建立多种评价体系，尝试多种考核方式，将结果性评价转变为过程性评价，试卷的内容要尽量做到理论联系实际，注重过程，将实验操作纳入考核体系^［9］。

2.4"增强课程实践导向性

纸上得来终觉浅。只通过纸面上的学习是无法使学生对知识印象深刻并实现活学活用的，只有将课程所学内容应用于具体实践中，才能使学生真正感受到“仪器分析”课程与生活紧密相关。一般来说，学生只在实验课上有机会将课程理论知识应用于实践，但由于课时有限，很多知识都无法进行实验验证，不利于对学生创新实践能力的培养。为使“仪器分析”课程顺应创新创业教育的时代背景，应增强“仪器分析”课程的实践导向性，鼓励学生多参与与之相关的科研实践创新活动或参与教师的科研项目，这在为学生提供更多的实践机会的同时，也可以激发他们的创新思维能力。同时，也可以充分发挥校企合作项目的作用，依托具体的科研项目，让学生现场进行观摩，可为学生提供更直观深入的学习和实践的机会，在增强课程的实践导向性的同时，也有助于学生了解专业的行业动向^［3］。

3"结""语

目前，“仪器分析”课程的一些教学方式、教学内容和考核方式等无法适应创新创业教育的发展趋势，因而对“仪器分析”课程进行教学改革具有重要意义。以改革促发展，培养出实践能力强、具有创新创业思维的复合型人才是大势所趋。随着教学改革的不断深入，应该积累经验，循序渐进，不断朝着培养具有创新创业精神人才的目标而努力迈进^［10］。

参考文献：

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［8］杨丽萍，祝凌燕，展思辉. 基于问题导向学习模式的研究生液质联用仪实验教学实践［J］. 化学教育， 2019，40（6）：76-80.

［9］高义霞. 专创融合视域下食品质量与安全专业仪器分析课程有效教学的提升路径［J］. 山东化工， 2021，50（2）：197-198，200.

［10］熊政委，邹晓川，王存，等. 应用型高校食品专业仪器分析实验教学的改革与实践［J］. 食品工业， 2016，37（7）：240-242.

收稿日期：2023-02-22

基金项目：辽宁省教育厅普通高等教育本科教学改革研究项目（2021-606）;教育部产学合作协同育人项目（202101066005，220405940212617，220605940025704）。

作者简介：于"湛（1978—），男，辽宁沈阳人，沈阳师范大学教授，博士。