時間：2022-05-19 03:25:24
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇儀器分析課程，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、儀器分析課程中課程思政的教學現(xiàn)狀
（一）現(xiàn)代社會學生新特點帶來新機遇
當前高校的主體已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤?0后”學生，這一代學生對現(xiàn)代信息技術(shù)、設備都能夠靈活運用。隨著現(xiàn)代科學飛速發(fā)展，網(wǎng)絡時代逐漸到來，其中蘊含著豐富的資源，信息量巨大，但從整體上來講質(zhì)量參差不齊，如果學生無法對互聯(lián)網(wǎng)信息科學、合理地篩選、分析、利用，很有可能會造成價值觀的偏差，影響其思想發(fā)展，阻礙其創(chuàng)新。同時，“00后”學生受到家庭和社會環(huán)境的影響，更注重對現(xiàn)實的追求，希望實現(xiàn)自身的個性化發(fā)展。在課堂中，其敢于發(fā)言，勇于創(chuàng)新，思想前衛(wèi)，要求與教師站在平等的角度上進行對話交流，也要求教師能夠與時俱進，結(jié)合當前社會發(fā)展的趨勢向其傳遞更具有實用性和創(chuàng)造性的知識、技能。
（二）教師缺乏對課程思政的系統(tǒng)認知
學生在入學之后，會由輔導員通過專門的思政課程提高其價值理念，樹立正確的價值觀，因此，在實踐中，很多專業(yè)課教師認為學生的思政教學工作與自身并不相關，由輔導員完成即可，自己不應當過多地干涉，只需要引導學生掌握專業(yè)知識、技能。有的教師則認為專業(yè)課的內(nèi)容較多，自己的工作任務極其繁重，沒有多余的時間對學生進行思政教學。
（三）專業(yè)教學與課程思政脫節(jié)
立足于教學育人，課程思政并不是新增的課程內(nèi)容，而是將思政教學的目標任務滲透到不同專業(yè)課程的教學過程中，以此實現(xiàn)全方位育人，打造教學新局面。根據(jù)實踐調(diào)查研究，大多數(shù)高校的思政教師都是經(jīng)過正規(guī)訓練的教師，所掌握的思政課程內(nèi)容全面，不管是備課還是準備素材都具有一定的優(yōu)勢。但專業(yè)課教師并沒有受過系統(tǒng)化的訓練，也沒有專業(yè)課程與思政教學滲透、融合的相關教材，導致很多專業(yè)教師認為無法將思政教育有針對性地滲透到課堂中，本質(zhì)上是缺乏對理論的全面掌握，不知道采用何種方式進行深度融合，無法實現(xiàn)思政與專業(yè)教學共同發(fā)展。
二、課程思政建設的主要目標
（一）政治思想目標
從某種意義上來講，高校開展課程思政本質(zhì)上是為了實現(xiàn)政治教育的目標，真正貫徹落實立德樹人的宗旨，幫助學生堅定信念，樹立美好理想。在課堂教學過程中，教師通過多種方式激發(fā)學生的愛國主義精神，使其在未來生活和工作中艱苦奮斗、積極進取，通過四項基本原則及社會主義教育引導當代大學生擁黨、愛黨，始終保持對社會主義的信仰，堅定中國特色社會主義信念，樹立民族自信、文化自信、國家自信。因此，專業(yè)課教師必須將專業(yè)內(nèi)容與思政課程有機地滲透、融合，將、列寧主義的思想方法融入自然及社會科學中。
（二）價值引領目標
大學時期是學生樹立正確價值理念的關鍵時期。幫助學生養(yǎng)成良好的理想信念，使其堅定不移地朝著目標艱苦奮斗，利用信仰力量實現(xiàn)其成長、成才，并且在學習過程中獲得榮譽感、自信心，是目前大多數(shù)高校教師的教學任務，也是思想政治教學工作的關鍵所在。為了對學生進行積極、正確的指導和幫助，教師首先應當提升自我、完善自我，利用自身豐富的知識、高尚的品德影響學生。具體而言，教師要以價值引領作為核心任務，以德立身、以德立學、以德施教，規(guī)范自身言行舉止，將自身作為學生的榜樣形象，在專業(yè)課程的教學過程中融入思政教學的相關內(nèi)容知識，明確其重難點及關鍵。在培養(yǎng)、提高學生的科學精神、端正學習態(tài)度的同時樹立起崇高的人生理想，使其自覺、主動地承擔發(fā)展社會主義的重任，成為優(yōu)秀的社會主義接班人。
（三）職業(yè)精神目標
現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展使信息的傳遞收集和共享變得日益便捷，網(wǎng)絡中充斥著各種信息及思想，都在一定程度上影響著當代學生的價值理念，久而久之，很多學生崇尚金錢主義，具有較強的功利觀念，不愿意艱苦奮斗，缺乏理想支撐，認為自身只需要掌握課本知識就能夠獲得高分，這樣的錯誤理念在一定程度上也是由于應試教育導致的。在這樣的背景下，通過多元化的專業(yè)課程培養(yǎng)并提高學生的職業(yè)理念、職業(yè)精神及工匠精神，是課程教學的核心目標任務，也是目前國家及社會對優(yōu)秀人才的本質(zhì)要求。只有引導學生樹立社會責任感，愛崗敬業(yè)，才能自覺、主動地承擔發(fā)揚我國優(yōu)秀歷史文化的重任，最終成為國家和社會發(fā)展的根本動力。
三、課程思政在儀器分析教學中的滲透、融入方式方法
（一）儀器分析教學與愛國主義教育融合
儀器分析是目前為止推動人類社會進步發(fā)展的重要手段，其幫助人們更為全面、系統(tǒng)化地認知物質(zhì)世界，了解世界的本質(zhì)，并且人們能夠擁有一個公平、公正的世界。例如，在進行色譜這一環(huán)節(jié)的教學時，教師可以引入2022年將在我國舉辦的冬季奧林匹克運動會，通過奧林匹克運動會積極引入色譜這一課程內(nèi)容。眾所周知，運動會的舉辦成功必須營造出公開、公平、公正的環(huán)境，通過色譜的運用可以對賽前興奮劑進行有效的分析，利用高效分離效能的色譜實現(xiàn)檢測。在具體的教學開展過程中，教師也可以有針對性地利用一些視頻課件、PPT作為輔助教學工具，向?qū)W生介紹展示興奮劑的相關知識及興奮劑的檢測方式方法，幫助學生更為系統(tǒng)化、直觀地了解色譜相關知識內(nèi)容。值得注意的是，教師也可以積極引入愛國主義精神。2022年冬季奧林匹克運動會的圓滿成功，能夠進一步提高我國的綜合實力，對外展示強大的軟實力，提高國際地位，從而鞏固中華民族在世界的地位。基于此，教師應當引導學生將自身的成長、成才與國家的繁榮、富強緊密聯(lián)系，使其正確認識中國夢、復興夢的偉大歷史任務，不斷提高自身的綜合素養(yǎng)。
（二）儀器分析教學與工匠精神融合
在傳統(tǒng)的禮儀認知中，工匠具備一定的高超技能技巧，專注于自身的工作，愿意為了提高自身的綜合能力、解決生活中的實踐問題不懈追求技術(shù)的提升，熱愛自身從事的行業(yè)，由此可見，工匠的特征在于具備高超的專業(yè)能力、良好的職業(yè)態(tài)度、高尚的人文素養(yǎng)。例如，在進行原子吸收光譜這一環(huán)節(jié)的實踐教學時，教師可以采用任務教學法的方式，積極引入與學生生活息息相關的實際案例，即檢測超市中大米的重金屬鉻鎘（Cd）的含量。學生通過親自操作的方式了解具體檢測的過程及步驟，提高自身的職業(yè)意識，從真正意義上感受到專業(yè)學習與自身職業(yè)發(fā)展中的內(nèi)在聯(lián)系。再在具體的操作過程中對所有的原始數(shù)據(jù)必須第一時間進行可靠的、如實的記錄，一切實驗都應當以實事求是作為基礎和原則，通過實操幫助學生提高自身的職業(yè)精神，以嚴格的要求提升自我，培養(yǎng)良好的工作態(tài)度及嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。與此同時，還應當在實踐教學開展過程中有針對性地滲透、融入相關法律、法規(guī)，使學生意識到任何單位及個人都不能做出損害人民利益的事情，以此提高學生的責任意識。在這一環(huán)節(jié)中，教師必須立足于課程思政，引導學生實事求是、精益求精，在自身未來的工作中做到專業(yè)極致、不懈追求。
（三）儀器分析與環(huán)境保護融合
環(huán)境的污染會造成嚴重的生態(tài)破壞，危害人類的持續(xù)發(fā)展。近年來，國家明確提出了環(huán)境保護的重要舉措，以科學發(fā)展、持續(xù)發(fā)展作為核心目標任務。在進行紫外可見吸收光譜這一環(huán)節(jié)的教學時，教師可以將水體苯污染檢測事件作為案例，引入課堂教學中，使學生充分意識到現(xiàn)代城市化的不斷發(fā)展以及工業(yè)化的發(fā)展都在一定程度上造成了嚴重的水污染。通過檢測快速實現(xiàn)水資源的分析，促使國家大力研發(fā)循環(huán)利用技術(shù)。這一環(huán)節(jié)的教學，教師的目標任務在于培養(yǎng)學生的環(huán)保意識，使其充分意識到資源的循環(huán)利用也是社會持續(xù)發(fā)展的關鍵途徑。
（四）儀器分析與社會主義核心價值觀“誠信”融合
誠信是立身之本，如果一個人失去了誠信就不會獲得他人的誠信，也無法在社會中實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。誠信是課程思政的主要教學內(nèi)容，為了將其在儀器分析課程中有效滲透、融入，教師可以基于毛細管氣相色譜這一環(huán)節(jié)的教學，向?qū)W生展示出當前社會中反映強烈的一些不誠實案例，鼓勵學生在課堂中進行集中討論，通過這樣的方式加強其對專業(yè)知識的理解和掌握，同時在課堂思政中樹立誠信的核心價值觀。學生如果在未來從事檢測分析工作就應當發(fā)揮自身的責任感和使命感。
參考文獻：
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關鍵詞：食品專業(yè)；儀器分析；教學改革；探索
“儀器分析”是基于物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)特點從而探究其存在、運動規(guī)律的一門學科，也是一門理論和技術(shù)含量高、應用性強的課程[1]。近年來，分析儀器已在化工產(chǎn)品行業(yè)、食品科學、生命科學、環(huán)境科學、生物資源利用、農(nóng)副產(chǎn)品檢測檢驗等領域得到廣泛應用；而作為與大家息息相關的食品安全分析與檢測問題更是得到了前所未有的關注[2]。鑒于此，陜西師范大學已在食品專業(yè)本科生和研究生的課程培養(yǎng)體系中分別開設了“儀器分析概論”和“現(xiàn)代儀器分析”，即食品質(zhì)量與安全、食品科學與工程、食品工程專業(yè)碩士和食品科學與工程一級碩士點所有學生都必須學習“儀器分析”類課程。經(jīng)過幾年的教學實踐，發(fā)現(xiàn)學生對各種分析儀器的基本原理有了一定程度的理解、動手使用大型分析儀器的操作能力有了一定程度的提高，但離培養(yǎng)目標還有一定差距。
1“儀器分析”課程存在的問題
目前，就食品專業(yè)研究生而言，“儀器分析”課程在教學實踐中存在的問題或難點主要有以下幾方面。
1.1學生專業(yè)知識差異
學生本科階段專業(yè)差異較大，導致研究生期間無法按統(tǒng)一內(nèi)容體系授課。研究生在本科時的專業(yè)主要有食品質(zhì)量與安全、食品科學與工程、生物工程、化學、農(nóng)業(yè)機械等，不僅專業(yè)差異大，而且來自不同學校（有農(nóng)業(yè)院校、理工院校、師范院校，還包括一些三本院校）其課程培養(yǎng)體系也有較大差異；有些專業(yè)的學生本科階段系統(tǒng)學習了“儀器分析”類課程（如來自化學專業(yè)的學生），有些專業(yè)只是作為選修課簡單介紹了“儀器分析”課程的部分內(nèi)容，而有些專業(yè)甚至根本沒有接觸過儀器分析方面的知識。
1.2理論與實際差異
由于儀器設備及分析方法發(fā)展日新月異，新儀器、新技術(shù)和新方法不斷開發(fā)應用，致使課程講授內(nèi)容越來越多，教材也快速更新[3]。該不該把新的儀器和方法及時增加到教學中去，成了教師上課時面臨的尷尬抉擇；如果增加內(nèi)容勢必會擠占其他計劃課時、降低教學效果；如果不增加新儀器設備和新方法方面的內(nèi)容，待學生畢業(yè)走上工作崗位時，他們將會發(fā)現(xiàn)自己大學期間所學的知識已經(jīng)有部分落伍或淘汰了，從而一定程度上背離了培養(yǎng)目標。
1.3課程與教學差異
就“儀器分析”課程內(nèi)容來說，各種儀器設備及分析方法具有相對獨立的原理和理論基礎，即各章內(nèi)容之間聯(lián)系較少，因而課程顯得龐雜，不夠系統(tǒng)。同時，分析儀器理論涉及知識面廣（含物理學、化學、生物化學、高等數(shù)學和計算機科學等）；學生在學習過程中普遍感覺課程內(nèi)容抽象、難于理解和掌握。更重要的是面對抽象的新儀器和新方法介紹，學生學習興趣更是不高、教學效果也不佳，學生動手和應用能力并不能真正得到有效提升。
1.4實踐差異
學生人數(shù)多（一般每個專業(yè)70人左右，就研究生而言也有50人左右）、儀器數(shù)量少（實驗平臺上大部分儀器都只有1臺，甚至食品行業(yè)最常用的液相色譜、氣相色譜也僅有1臺），導致該課程的實驗內(nèi)容部分無法確保每人都有接觸或真正實際操作儀器的機會，降低了授課效果。以上問題是在教學實踐中遇到的棘手問題，這也為“儀器分析”的教學帶來一定困難。因此，如何做好食品專業(yè)“儀器分析”類課程的教學改革、有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和動手實踐能力、提高學生的綜合素質(zhì)，成為當前該課程教學的一項重要而迫切任務。
2“儀器分析”教學改革與實踐
結(jié)合近年來的教學實踐和學院實際情況在以下方面進行了改革。
2.1改革教學內(nèi)容、優(yōu)化課程體系、突破教學難點
目前，雖然市面上有很多儀器分析方面的教材，但還沒有食品專業(yè)專用的儀器分析類教材。因此，在實施教學前根據(jù)食品專業(yè)特點和學生的知識結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀選擇合適的教材，并且對教材內(nèi)容進行適當取舍，節(jié)選出與專業(yè)密切相關的基本理論、基本方法、基本實驗技術(shù)作為重點教學和實驗內(nèi)容，從而進行重點講解。而對于一些較新的儀器設備及方法，則與各大儀器公司合作，邀請其工程師到學校以專題講座形式授課，從而更生動、形象簡化學生課堂學習的難度。同時，為了增加教師課堂講解的知識性和趣味性，上課時將教師在實際研究過程中最常用的儀器及所獲得到的結(jié)果、經(jīng)驗教訓融入課堂教育中。這也是本課程教改創(chuàng)新的思路之一，尤其對研究生教育至關重要。從當前效果來說，還是令人滿意的。
2.2改革教學方法、運用科技手段、提高教學效果
鑒于現(xiàn)代儀器分析內(nèi)容繁多、原理抽象、儀器結(jié)構(gòu)復雜，傳統(tǒng)的教學手段缺乏具體深入的體驗、感受認識；同時，其承載信息的種類和能力都十分有限,滿足不了現(xiàn)代教學的需要。因此，在課程教學實踐中充分運用了陜西師范大學在多媒體教學技術(shù)和網(wǎng)絡資源方面的優(yōu)勢開展虛擬實驗教學，把分析儀器的結(jié)構(gòu)圖、各部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、檢測原理、檢測步驟等制作成可視化圖片和動畫，既提高學生的學習興趣，又可以讓學生高效率地學到知識。同時，還充分利用已報廢的陳舊儀器設備對其拆解和組裝演示進行解剖式教學，以提高學生對各種儀器的認知感。
2.3改革實驗教學方式、針對性設計實驗、提高實驗效果
食品專業(yè)“儀器分析”課程由理論教學課和實驗2部分組成，而實驗是實踐中非常重要的環(huán)節(jié)，也是當前比較薄弱的環(huán)節(jié)。一是儀器設備資源不足，有些大型儀器設備價格昂貴、維護費用高，為防止學生損壞儀器，對學生開設的儀器分析實驗多為教師演示、學生觀看的走過場模式；二是實驗內(nèi)容針對性不強，有些可能與部分專業(yè)研究生（多為食品工程碩士）的論文研究方向相關性不強，而且其中驗證性實驗偏多，導致內(nèi)容較滯后，學生積極性不高。為解決這些問題，我們在實踐中的做法是在開設實驗前由學院負責儀器設備的教師提供大型分析儀器設備清單，并由研究生、本科生結(jié)合自己以后的研究方向或其所在實驗室使用頻率較高的大型儀器進行選擇，然后帶著問題進入實驗室，這樣在一定程度上就可以避開同時圍著一臺儀器，無目地隨意觀看的局面，調(diào)動了學生的積極性，從而確保了開設實驗的針對性和有效性。這也是本課程改革的創(chuàng)新思路之二。
2.4改革考核方式、理論與實驗并重、注重實際應用
食品專業(yè)“儀器分析”課程考核過去常采用理論考試，實驗課基本不作考核，往往導致學生曠課或忽視實驗課的重要性。為此，教師將“儀器分析”的考核分為理論考核和實踐考核，將實驗課和理論課擺到同等重要位置，而且理論課不再以寫論文的形式考核，從而提高學生對實驗課重要性的認識以及實際動手操作能力，達到課程培養(yǎng)目標。
3結(jié)語
經(jīng)過以上對該課程在教學內(nèi)容、方式和考核方面的改革與實踐探索，初步取得了一定成效。但在實踐中也遇到了一些新的問題，這也是下一步將要改革和探索的內(nèi)容。
作者:張清安 單位:陜西師范大學
參考文獻：
[1]張曉莉，張清安，申遠.校企合作培養(yǎng)食品工程碩士的實踐與探索[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2015（20）：387-388.
［關鍵詞］儀器分析；教學策略；問題學習法；高等職業(yè)教育
［中圖分類號］G64 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1005-6432（2012）32-0141-02
儀器分析是高職制藥專業(yè)、生物技術(shù)、精細化工等多個專業(yè)開設的一門重要專業(yè)基礎課程,是學生今后學習藥物分析、食品分析和工業(yè)分析等專業(yè)課程的基礎。課程的主要內(nèi)容是使用現(xiàn)代分析儀器,根據(jù)物質(zhì)的物理化學性質(zhì)對物質(zhì)進行定性和定量分析的一種分析方法,主要包括電化學分析法、光學分析法和色譜分析法等。課程內(nèi)容與其他學科相互交叉滲透,具有很強的實踐性和理論性。課程的教學目標是能夠熟練操作使用以及維護保養(yǎng)常見的分析儀器(pH計、分光光度計、氣相色譜儀、高效液相色譜儀等),能夠利用現(xiàn)代分析儀器完成制藥、食品、化工等行業(yè)原料、半成品、產(chǎn)品的分析檢驗任務。然而,儀器分析研究內(nèi)容廣泛、知識面寬、發(fā)展又快,這無疑會給學生的學習帶來一定的難度,甚至會給后續(xù)學科的學習造成不良影響。鑒于此,筆者仔細研究課程標準與教材,通過幾個學期的探索與實踐,總結(jié)出了一些有關儀器分析教學策略的心得體會,在此與大家探討一下。
1 有效利用多媒體技術(shù)輔助教學
多媒體輔助教學具有傳統(tǒng)教學手段所沒有的直觀性、形象性、趣味性和信息量大等優(yōu)點。它可以使抽象的教學內(nèi)容直觀化,從而更具有說服力；它可以讓課堂生動起來,更好地調(diào)動學生的參與興趣,從而突破教學的重難點,能更容易達到教學目的。因此多媒體輔助教學逐漸成為目前教學手段的主流,充分利用多媒體這種教學手段能有效提高儀器分析課程的教學質(zhì)量。
1.1 充實教學內(nèi)容,更全面地展示學科知識,提高教學效率
儀器分析課程內(nèi)容多,信息量大。所講授的內(nèi)容主要是大型精密分析儀器,價格昂貴,對工作條件和環(huán)境要求高,不能隨意搬動和拆卸。許多內(nèi)容如儀器組成結(jié)構(gòu)及工作原理尤其復雜和抽象,只有通過圖示的形式才能展示清楚。在傳統(tǒng)的教學中,老師要花大量的時間在黑板上板書,學生要花大量的時間抄筆記,沒有足夠的時間去講、去聽。老師不能把更深更廣的內(nèi)容講授給學生,學生則只關心考試的內(nèi)容,對于本課程的核心內(nèi)容卻沒有真正掌握。比如火焰原子吸收分光光度計的結(jié)構(gòu),通常由光源、原子化器、分光系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)四大部件組成,在介紹火焰原子吸收分光光度計的工作原理時,必須針對每個組成部分進行分析,只有將其各結(jié)構(gòu)組成一一畫出來,才能很好地組織教學。而利用多媒體,教師可以迅速地將事先準備好的結(jié)構(gòu)圖展示在投影上,既節(jié)約時間,又能保證信息的完整性和規(guī)范性。利用節(jié)省下來的時間,還可以補充一些課外知識,增大信息輸出量,擴展教學深度和廣度。
1.2 激發(fā)學生的學習興趣,提高教學效果
儀器分析有很多內(nèi)容理論性較強,在傳統(tǒng)的教學中,由于沒有輔助用具的幫助,教師很難將內(nèi)容表達清楚,學生也很難理解,久而久之,對這門課就會產(chǎn)生畏難排斥心理。多媒體計算機圖文并茂、教學表現(xiàn)力強,在課堂教學中有著獨特的優(yōu)勢。借助多媒體教學,可以將抽象的內(nèi)容以生動形象、圖文并茂的形式展示出來,豐富的色彩、生動的動畫很容易將學生的注意力吸引過來,讓他們步步緊跟教師的講解。因此,利用多媒體技術(shù)可構(gòu)成一種全新的優(yōu)越的多媒體學習環(huán)境,可以形象、生動、直觀、動態(tài)和充分地提供圖文聲像等的綜合信息。利用多媒體信息組織方式,可以從多角度來表現(xiàn)教學內(nèi)容,較徹底地分解知識,減少信息的加工轉(zhuǎn)換過程,從而大大豐富和增強教學的表現(xiàn)力和感染力。我們可以利用多媒體軟件(比如Flash或3Dsmax)相關的技術(shù)手段,把無法拆卸和搬動的大型精密儀器分解開來,以動畫或者3D模型的形式把儀器基本結(jié)構(gòu)、工作流程等直觀地展示在學生面前。比如在學到六通閥進樣器時,可以制作一個有關六通閥進樣器結(jié)構(gòu)和工作原理的3D動畫模型。通過3D模型可以將六通閥進樣器全方位的展示出來。首先講解進樣口和定量管的位置和作用,進樣的操作步驟。然后將六通閥工作過程分為三個階段：未采樣時、采樣時和進樣時,通過動畫演示其各工作階段的狀態(tài),以及整個色譜系統(tǒng)里流動相在管路中的流動狀態(tài)。這樣學生既對六通閥有了直觀的印象,又通過動畫演示理解了其工作原理,同時還對液相色譜的進樣技術(shù)有了一定的感知,而且學生對動畫很感興趣,放映過程中觀看非常認真,大大提高了學習效率。這種教學效果是傳統(tǒng)教學手段很難達到的。多媒體技術(shù)豐富的表現(xiàn)形式可使抽象概念具體化、靜態(tài)圖像動態(tài)化、微觀模型宏觀化。不僅激發(fā)了學生的學習積極性,加深了其對內(nèi)容的理解和記憶,而且豐富了學習者的空間想象能力。
關鍵詞：高職儀器分析；項目化教學
中圖分類號：G712 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2016.02.065
1項目教學法的基本概述
在當前的教育領域當中，項目教學法正在得到越來越廣泛的應用。該教學法最早起源于美國，隨后在德國等國家得到了迅速的發(fā)展。對于職業(yè)技術(shù)教育來說，項目教學法具有十分良好的作用和意義，其具體指的是利用多個教學項目，來轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)學科體系中的知識和內(nèi)容，同時將教學活動圍繞著這些項目展開，從而讓學生能夠在整個項目過程中實現(xiàn)全面的參與。高職院校的教學目的主要是培養(yǎng)高技能、高素質(zhì)的實用型人才[1]。在構(gòu)建注意的指導之下，項目教學法的對象為實際工作項目，教師先分解項目，然后進行相應的示范，學生在進行合作討論學習的過程中，都是圍繞著各自的工程項目進行的。最后對學生是否達到教學目標的評價，主要是通過學生的項目完成情況來進行判定的。在項目教學法當中，教學目標不再是傳統(tǒng)的教師將知識傳授給學生的簡單過程，而是通過教師的引導和點撥，讓學生自己對結(jié)果目標進行探求，在得出相應結(jié)論之后，再進行自我評價。通過這種教學方式，學生能夠基于自身的知識體系，通過實踐操作來獲取更多的知識和技能。項目教學法的應用，能夠有效的提高學生的學習積極性和主動性，鍛煉其自主學習、創(chuàng)新意識等能力，同時也能夠培養(yǎng)學生解決問題、思考問題、發(fā)現(xiàn)問題的能力。相比于傳統(tǒng)的教學方法，項目教學法具有十分明顯的優(yōu)勢，尤其是對于注重實踐操作的儀器分析課程來說，更是十分適用。
2儀器分析課程的現(xiàn)狀和特點
在高職儀器分析課程中，首先具有很強的理論性。而隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，各種儀器的更新速度也不斷加快，從而使得該課程中的復雜程度很高。同時，儀器分析課程中包含了物理學、化學、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、物理化學等諸多科目[2]。在傳統(tǒng)的教學模式下，教師通常都是采取滿堂灌的教學方式，僅通過模仿來進行實踐教學，缺乏技能性的訓練，也沒有體現(xiàn)出創(chuàng)新性和設計性。儀器分析是一項高速動態(tài)發(fā)展、高投入、高實踐性的教學技術(shù)科目，因此高職儀器分析課程中往往存在教材內(nèi)容滯后、理論教學枯燥、考試評價單一、專業(yè)教師缺乏、課時少內(nèi)容多等問題。這些問題使得學生在進行學習的過程中，需要面對很大的困難，難以有效的掌握相關知識。對于儀器分析課程，一些學生具有畏懼的心理，知識為了通過考試而學習，缺乏主動學習的意愿和熱情，因而難以取得良好的學習效果。
3項目教學法在儀器分析課程中的實踐運用
3.1項目選擇原則
在項目教學法的應用當中，成功的關鍵因素就是項目的正確設置。基于具體的教學目標，應當對項目之間的層次遞進、聯(lián)系、統(tǒng)籌設置等進行綜合性的分析。應當根據(jù)實際的教學內(nèi)容選擇相應的項目，在結(jié)合書本知識的同時，也要兼顧到當前儀器的最新發(fā)展情況，例如，對水楊酸進行測量、分析果汁當中的有機酸等項目，從而讓學生能夠在項目當中正確的運用自己掌握的知識[3]。
3.2項目教學設計
根據(jù)國家對于高職專業(yè)教育教材的規(guī)劃和規(guī)定，可將高職儀器分析課程劃分為色譜分析法、光學分析法、電化學分析法，以及一些其它的分析方法。對于不同的分析方法教學，分別是由不同的教師來進行的。在不同方法當中，分別設置了相應的具體教學項目。而在每一個項目當中，都包含了相關的實踐技能訓練和操作練習，同時有實驗技術(shù)人員負責學生的實訓實習。
3.3項目教學方案
項目教學法在高職儀器分析課程中的運用，需要教師按照實際的教學目標，對項目進行設計。在進行和完成項目的過程中，需要經(jīng)過以工作過程為基礎的計劃、實施、評估、檢查、決策、資訊等多個步驟[4]。在設計項目知識點的時候，應當遵循著由淺入深的遞進順序，從而讓學生能夠更快的進入狀態(tài)。在實施項目教學的過程中，教師先進行課堂教學，讓學生了解一定的基礎理論知識。然后對學生進行分組，分別進行項目任務的布置。學生通過查閱相關資料，進行小組討論，總結(jié)出自己的方法和思路，然后實際進行項目的實施。在結(jié)束項目過程之后，學生首先自己進行總結(jié)，然后再由教師進行評估。通過這種方式，就能夠讓學生對儀器分析的知識和能力擁有更加深入的認識和了解，從而使其實踐能力得到提高，最終達到高職儀器分析課程的教學目的，取得更為理想的教學效果。
4結(jié)論
高職教育是我國當前教育領域當中一個十分重要的組成部分，其教學目標主要是培養(yǎng)出具有較高綜合能力與素質(zhì)的實用型人才。儀器分析課程是當前高職教育當中的一個重要的課程分支，該課程本身就具有很強的實踐操作性。因此，在實際教學當中，應當改變傳統(tǒng)重理論、輕實踐的教學方式，采取項目教學法，對高職儀器分析課程進行優(yōu)化和改革，從而取得更好的教學效果。
參考文獻：
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[3]王麗聰.淺議在高職儀器分析教學中應用項目教學法的優(yōu)越性[J].化工管理,2014,(35):40.
[關鍵詞]儀器分析 理論課程 實驗課程 師資隊伍
隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，高等農(nóng)業(yè)院校儀器分析課程的開設班級逐年增多，幾乎涉及農(nóng)業(yè)院校的各個專業(yè)，同時被本科生、專科生和研究生所選擇。儀器分析課程是多學科交叉性、發(fā)展性和前沿性的科學，涉及內(nèi)容廣泛，理論較為抽象。該課程內(nèi)容繁多，學科交叉明顯，匯集了化學、物理學、數(shù)學和計算機科學等學科的最新成就，學生不易理解。尤其對于化學基礎知識相對薄弱的非化學專業(yè)的學生矛盾尤為突出。所以儀器分析課程應從多方面著手提高教學質(zhì)量，滿足社會需求。
針對《儀器分析》課程教學現(xiàn)狀及存在的弊端， 在不斷總結(jié)歸納實際教學活動過程中體會的基礎上，本文通過近幾年的實踐從理論教學、實驗教學內(nèi)容和形式以及師資隊伍的管理三個方面對《儀器分析》課程教學方法進行探討和總結(jié)。
一、理論課程教學方法的探索
（一）《儀器分析》課程的多層次教學
儀器分析是根據(jù)物質(zhì)的光、電、聲、磁、熱等物理和物理化學特性對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、信息進行表征和測量的分析方法，是學生必須掌握的現(xiàn)代分析技術(shù)。由于農(nóng)業(yè)院校各專業(yè)的化學基礎以及學生專業(yè)的需求不同，我們將學生分為非化學類專業(yè)本科生、化學類本科生（如應用化學專業(yè)）和研究生三個層次，對各層次教學大綱、學時數(shù)進行了相應的修訂，例如，對于非化學類本科生，課時數(shù)為40學時，其中包括10學時實驗。而化學類專業(yè)的本科生學時數(shù)為80學時，包括40學時實驗。取得了較好的教學效果。
（二） 針對不同專業(yè)調(diào)整教學重點
對于大多數(shù)的非化學專業(yè)的本科生來說，不同專業(yè)對《儀器分析》課程的要求不同，這是為大家所共識的。因此，以往的做法往往是根據(jù)不同專業(yè)的特點砍掉一部分內(nèi)容，重點講一部分內(nèi)容。但我們認為學生將來就業(yè)情況具有不確定性，因此，應該在教學內(nèi)容上統(tǒng)一完整，在此基礎上可針對各專業(yè)的需求重點講解。如植保專業(yè)可重點講解農(nóng)藥殘留的測定；環(huán)境保護專業(yè)可重點講解重金屬、有機污染物等的測定。經(jīng)過幾年的教學觀察和學生的反饋，得到了學生和用人單位的認可和好評。
（三）加強多媒體教學及“微課”的建設
多媒體計算機輔助儀器分析教學已是現(xiàn)代教育的一個重要組成部分。在儀器分析教學中采用聲、形、景結(jié)合的動態(tài)多媒體教學方式，恰當?shù)剡\用多媒體技術(shù)能將一些較為抽象的、枯燥的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為形象的、生動的、富有藝術(shù)感染力的內(nèi)容，優(yōu)化了課堂教學結(jié)構(gòu)，增加了課容量，克服了傳統(tǒng)教學中可視化差的缺點，圖文并茂動畫、聲音等都會加速學生的感性認識， 激發(fā)學生的學習熱情，調(diào)動了學生多感官參與學習，更符合學生學習的認知規(guī)律。網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展和移動終端設備的日益普及，使信息的傳播速度更加快捷，一種新的教學模式――微課正逐漸在教育領域興起。它是指按照課程標準及教學實踐要求，以教學視頻為載體，圍繞某一個知識點或教學環(huán)節(jié)進行教學設計而開展的教學活動 。微課主要特征表現(xiàn)為“主題突出，指向明確，短小精悍，使用方便，易于擴充”。它能滿足學生的個性化學習需求，不但能幫助學生查缺補漏、強化鞏固知識，而且能讓學生隨時隨地進行學習，是傳統(tǒng)課堂學習的一種重要補充和拓展資源。儀器分析作為一門專業(yè)基礎課程，它覆蓋面廣，具有豐富的實驗方法、手段。而微課這種 教學模式的特點恰好能夠解決大學物理實驗教學中存在的各種詬病，因此在大學物理實驗教學中引 入微課這種教學模式十分必要。
多媒體教學的優(yōu)勢是有目共睹的，但是隨著多媒體教學的深入，目前的多媒體教學不僅包括課件的建設，而且包括網(wǎng)絡教學。因此，就多媒體教學，我們認為重點主要集中在兩點上。一是多媒體課件和網(wǎng)絡課程的建設，制作一個質(zhì)量上乘，適合學生使用的課件不僅需要制作人員有著深厚的專業(yè)知識，而且需要有高超的電腦制作技巧。這不同于以往的簡單的幻燈片制作，因此，就需要儀器分析教師與電腦專業(yè)人員相互協(xié)作完成。通過網(wǎng)絡課程的建設，在提升儀器分析課程的內(nèi)在價值的同時，也能使現(xiàn)代教學手段在拓展教學模式，激發(fā)興趣、開闊視野等方面發(fā)揮作用，這也是未來課程建設的發(fā)展方向。二是多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學方法相結(jié)合。教師不能過于依賴電子教案內(nèi)容，忽視與學生之間的交流。這樣容易造成學生機械的聽課，不能主動思考。多媒體課件文字敘述盡量少而精，以便于學生記筆記，盡量多的采用各種表達方式，這樣使課堂氣氛更加活躍，符合現(xiàn)在學生的心理狀態(tài)，增強對學生的吸引力。在發(fā)揮現(xiàn)代教學的長處時，應注意發(fā)揮傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢，對一些疑點、難點、重點問題應適當以提問、討論等方式加以詳盡闡述。
二、實驗教學方法的探索
（一） 《儀器分析》實驗課的多層次教學
關鍵詞：教學；說課；儀器分析；定量
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2012）023-0033-03
一、說教材
1. 教材內(nèi)容
“氣相色譜定量分析方法”選自普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，全國高等醫(yī)藥院校藥學專業(yè)第6輪規(guī)劃教材之一《分析化學》的第十九章第三節(jié)。教材內(nèi)容豐富，具有權(quán)威性。本次課安排1課時，教學內(nèi)容包括相對重量校正因子的測定，歸一化法，外標法和內(nèi)標法。
2. 教材的地位與作用
本次課承接上節(jié)課“氣相色譜儀的一般流程和定性分析方法”，以概論部分“色譜流出曲線基本術(shù)語和概念”為知識基礎，對常用的定量分析方法一一進行了詳細介紹，從而為具體的實驗設計和定量計算做好準備。實際生產(chǎn)和科學研究中，對樣品組分的定量分析是主要工作，“氣相色譜定量分析方法”能夠幫助學生順利完成實驗和工作中的定量分析和計算。
3. 教學目標
根據(jù)教學大綱的要求、教材內(nèi)容和特點以及學生的實際情況，確定本課程的教學目標為：①知識目標：掌握歸一化法、內(nèi)標法和外標法的定量分析方法；理解各種定量方法的特點及適用范圍。②能力目標：培養(yǎng)學生對所學知識歸納總結(jié)、舉一反三、融會貫通的能力；培養(yǎng)學生認真仔細、定量計算的能力；培養(yǎng)學生學以致用、活學活用的能力。③情感目標：使學生樹立積極主動、認真嚴謹、實事求是的科學態(tài)度。
4. 教學重點與難點
明確教學內(nèi)容的重點和難點，能夠從整體上認識和把握課堂教學。[1,2]①教學重點：定量分析方法以及適用范圍；確定依據(jù)：定量分析是對氣相色譜數(shù)據(jù)結(jié)果的分析和處理，要得到準確可靠的分析結(jié)果，必須使用可靠的定量分析方法；學生實驗"氣相色譜對霍相正氣水中乙醇含量的分析測定"要根據(jù)內(nèi)標定量分析方法對實驗進行設計，對數(shù)據(jù)結(jié)果進行處理和計算；“高效液相色譜”這一章中，定量分析方法教學內(nèi)容和本節(jié)基本相同，學生實驗“芩連片中黃芩苷的高效液相色譜測定”也要用到外標法對實驗數(shù)據(jù)進行處理和計算。②教學難點：重量校正因子的理解、各種定量分析方法的特點及靈活運用。確定依據(jù)為：重量校正因子的含義較為抽象。每一種定量分析方法由于原理不同而有著各自的特點，因此難點在于使學生充分理解校正因子以及各種定量分析方法原理，在此基礎上，根據(jù)分析工作的實際要求靈活選擇合適的定量分析方法。
二、學情分析
本課程是藥學專業(yè)大二下學期的基礎必修課。學生在大二上學期已經(jīng)學習了分析化學的基本知識和一些分析方法，結(jié)合具體的實驗訓練，對分析化學這門課程的特點和要求也有了一定的認識和體會。通過本學期儀器分析“色譜概論”章節(jié)的學習，學生初步掌握了色譜分析方法的基本知識。大部分學生都已經(jīng)認識到儀器分析課程的重要性，因此對新的知識領域充滿強烈的求知欲和探索興趣。藥學專業(yè)的學生在大二期間基本上還是以基礎課的學習為主，課程任務比較繁重，而儀器分析課程內(nèi)容較為瑣碎，講述性內(nèi)容較多，學生普遍缺乏總結(jié)概括的能力，對所學的前后內(nèi)容不能做到較好地融會貫通，課堂所學知識不能較好地運用到實驗設計和操作當中。因此，在教學中，需注重鼓勵學生主動思考和歸納總結(jié)，靈活運用多種學習方法，理論聯(lián)系實踐。
三、教法設計和學法指導
本節(jié)內(nèi)容采用課堂講授為主，結(jié)合討論法、練習法、任務驅(qū)動教學法等多種教學方法相結(jié)合，[3,4]以啟發(fā)式教學作為各種教學方法的指導思想，因材、因人施教，科學組織教學內(nèi)容，設問解疑，激發(fā)學生的求知欲望和思維活動，使教學方法富有啟迪學生智慧、培養(yǎng)學生科學思維及分析、解決實際問題能力的活力，使學生在豐富多彩和輕松活躍的教學氛圍中得到知識的熏陶。
上節(jié)課結(jié)束后，要求學生對本節(jié)課程內(nèi)容做好預習，并利用網(wǎng)絡資源，以“氣相色譜、定量分析、中藥”為關鍵詞查閱文獻資料，初步了解文獻中所用到的定量分析方法，并作為教師舉例和學生討論的主要內(nèi)容之一。教學過程中，教會學生充分聯(lián)想舊知識，由舊達新，以新固舊，做好知識的銜接和過渡。指導學生對幾種定量分析方法進行對比、歸納，總結(jié)出每一種定量分析方法的特點以及適用的對象和范圍。以“氣相色譜對霍相正氣水中乙醇含量的分析”為具體的實驗內(nèi)容，進行簡單的課堂練習，對教學內(nèi)容進行總結(jié)，使學生當堂消化所學的內(nèi)容，再結(jié)合學生課前查閱的科學文獻，舉一反三，學以致用。要求課后學生以小組為單位實施討論，進行具體的實驗設計，在實驗設計的過程中鞏固知識，培養(yǎng)綜合素質(zhì)，并做好實驗課的預習工作，使學生養(yǎng)成良好的學習習慣。
四、教學程序
1. 課題引入
鼓勵學生大膽聯(lián)想學過的舊知識，教師給學生展示一張完整的色譜圖，并提出疑問“應用氣相色譜儀得到色譜圖，色譜峰的峰面積是定量參數(shù)，可由儀器軟件自動計算得到。那么如何根據(jù)峰面積的大小對目標組分進行定量分析呢？”，引發(fā)學生思考。解答后可知，峰面積和組分的量成正比關系，根據(jù)比例系數(shù)引出定量分析中校正因子的概念，使學生明白測定校正因子對于定量分析和計算的目的。教師通過設置疑問，抓住學生的注意力，將學生的思維引入課堂。[5]
在高等職業(yè)技術(shù)學校當中，儀器分析成為重點的實驗課程，原因在于其實用性的強大，在我們課程整體改革當中，并不是僅僅針對儀器進行參數(shù)、操作運用分析，而是結(jié)合當下所學內(nèi)容，無論是從基礎操作上還是從理論性的拓展上，抑或是儀器與操作技能的熟練度上進行全方位的建構(gòu)，致力于真正打破理論與實踐操作當中的界限，完成整體理論與實踐基礎的融合。
一、儀器分析課程實施理實一體化的必要性專業(yè)技能與目標培養(yǎng)方向不能一統(tǒng)是儀器分析課程當中最重要的弊病之一，這主要在于以下四點：一是基礎薄弱、理論知識點落后；二是手段單一，教學方式差；三是“雙師型”教師偏少，嚴重缺乏實際操作經(jīng)驗；四是考核方式單一，不能統(tǒng)籌分析學生現(xiàn)階段的理實結(jié)合的能力。比如，在化學分析的課程當中，分析化學主要是用一些簡單的化學反應進行的分析方法，如酸堿滴定啊，粗結(jié)晶啊。所以可以看出分析化學的準確性不是特別高，在做分析化學實驗時，用的基本上都是很簡單的實驗儀器，如燒杯，酸式滴定管，堿式滴定管等。是屬于儀器分析的一個部分。而儀器分析從命名就可以看出，主要是用儀器來進行分析的物質(zhì)的化學物理性質(zhì)。這些儀器大多很貴，很精確，可用于物質(zhì)定性定量的分析。比如氣相色譜、質(zhì)譜都是儀分常用的儀器。由于儀器價格高昂，直接限定了教學的水平線，同時限定了教師的教學方向，最終形成了惡性循環(huán)，這就是理論手段與實踐結(jié)合的硬傷所在，而這還僅僅是化學一門學科當中的儀器弊端，如果將其放在機械領域就會發(fā)現(xiàn)，教學儀器與現(xiàn)代化儀器配備脫節(jié)，教學系統(tǒng)不完善，理論過多高于實踐課程講述等，這些問題都是不可避免的硬傷，因此如果要進行客觀的課程改革就必須從理實一體化的必要性入手，將其放在課改的第一步。
二、建立理實一體化儀器分析課程教室建立獨立的理實一體化課程教室是第二步，我們既然在真實的教學當中強調(diào)二者結(jié)合，就應當在最實際的方向給予基礎建設的支持，而建設理實一體化的實驗教室，就是課程改革最大的起步點。比如從儀器分析的角度來看，我們要設計一個什么樣的教室才能符合現(xiàn)有的課改要求呢？以“液相色譜法”這一教學單元為例。學生沒有接觸過液相色譜儀，對其構(gòu)造及實驗原理不了解，書本上的內(nèi)容比較抽象，不利于學生對知識的掌握。通過對液相色譜儀的現(xiàn)場教學，教師介紹液相色譜儀的組成，如高壓輸液系統(tǒng)、六通閥進樣器、色譜柱、檢測器、數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)等，進而引發(fā)學生思考：各個儀器部件的作用是什么？樣品分析的整個流程是怎么樣的？如何通過液相色譜儀對樣品進行定性和定量分析？帶著這些問題，學生就有了學習理論知識的積極性，教師接著就有針對性地介紹儀器各個部件的作用、實驗原理、分析流程等。學生根據(jù)對液相色譜儀的感性認識，就可以把抽象的理論知識和實物聯(lián)系起來，便于對理論知識的理解和掌握。同時在教學過程中，教師還可應用多種教學手段，結(jié)合一些示意圖、操作流程圖、操作動畫等加深學生對知識的理解。如上所知，建立這樣的教室最起碼要具備三個方向：第一，教室的實用性，也就是說在面積、通風、水道、采光度等方面要符合實驗室的基本要求；第二，教室的立體性（完善的影音設備），由于受到現(xiàn)有資金的限制，許多學校的儀器分析設備并不能得到更新，因此全面的投影技術(shù)就代替了原有的黑板教學，通過計算機制作，形成完成的流程圖，如同上文的“液相色譜法”教學當中的情況一樣；第三，就是建立可行性分析報告統(tǒng)計，將學生在學習過程當中以及實驗過程當中所出現(xiàn)的問題進行統(tǒng)籌記錄，納入到分析表當中，最終用來分析學生學習過程當中的突出點以及不足。
三、建立理實一體化教學的全真教學新平臺我們處于信息社會，如今建立溝通平臺已經(jīng)成為各大院校課改的主要進行方向，建立教學新平臺的好處有以下三點：第一，去偽存真，幫助本校學生清晰的了解現(xiàn)有自身學習的狀況，通過大數(shù)據(jù)的表現(xiàn)方式建立全方位的對比模型。第二，增強多校交流，打開區(qū)域性限制，最大程度上開放數(shù)據(jù)來源，促成共享模式，不僅有助于交流經(jīng)驗，同時能夠使學生更多地了解外校理實結(jié)合課程的優(yōu)缺點。第三，形成設備信息共享，打破區(qū)域?qū)W校資金限制的局限性，雖然不能進行實地交換學習，但是卻可以最大限度地享用各個關聯(lián)學校之間的理論信息，這樣有助于學生的成長。
四、結(jié)合實際引入設計性實驗驗證性試驗占據(jù)了現(xiàn)有試驗課程分析當中的主流。驗證性實驗的優(yōu)點在于能夠在最大限度上提升原理在分析過程當中的理解，幫助學生從理論知識點迅速切入到儀器的具體識別過程當中，驗證試驗方式簡單容易掌握。但是對于真正的統(tǒng)籌兼?zhèn)涞膶嵺`實驗來講，還存在著模式生硬、教學方式刻板、理實結(jié)合不同意等問題，因此我們急需一種多變式的靈活的教學方式。這就是設計性實驗，設計性實驗并非是單純的針對理論或者實驗而進行的單方面研究，而是一種綜合性學科，比如在現(xiàn)有的物理、機械課程當中，都需要相對復雜的數(shù)學理論支持，而一些機械儀器的操作，更需要數(shù)學模型運算。因此在高職教育過程當中，并不用特意的針對某一個理論學科或者是儀器操作的實驗課程去進行綜合性的教育，而是可以考慮針對具體的時間課程將有用的理論知識編入其中，形成具體的理論體系，將多變作為教學過程當中運用的靈活手段，將設計思路作為貫穿整個理實結(jié)合教學課程的同一方向，如此才能最全面地實現(xiàn)課程改革的最終步驟，使理實兩者充分的結(jié)合。
五、結(jié)束語課程改革并不是一朝一夕的事情，從現(xiàn)有的方向上看，儀器分析理論實踐課程只是課改的試驗點之一，在這漫長的過程當中，我們還欠缺很多，建設、資金、運行等各個方向都是我們所缺少的內(nèi)涵，因此想要將課程改革變成一場能付諸于實踐實施效果的活動，還需各位同仁再接再厲。
論文關鍵詞：高校；大型儀器設備；人才培養(yǎng)
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展及對高校教學科研的投入逐年增加，高校擁有的大型精密儀器設備也逐年增加，但是目前普遍存在的問題是儀器效益低，大型儀器專業(yè)操作人才缺乏。同時，大型儀器在教學中發(fā)揮的作用比較小。鑒于此，本文對利用學院大型儀器設備對本科學生進行儀器操作的人才培養(yǎng)進行探討。
一、大型儀器設備在本科人才培養(yǎng)中的意義
高校大型儀器設備應該為人才培養(yǎng)服務。2003年起，教育部對全國的普通高校進行了本科教學評估，其中一項就是單位學生擁有的儀器價值，所以學校購置了許多大型精密儀器設備，可以說許多普通高校的大型儀器設備本是為本科教學評估而購買的，其目的也應該是為本科教學服務。本校的大型精密儀器設備管理制度也規(guī)定：大型儀器的使用應以本科教學優(yōu)先。
高校大型儀器設備用于本科教學也是提高儀器使用效益的手段之一。目前高校大型儀器設備普遍存在的問題是儀器設備的使用效益低，而且主要是用于科研，用于本科教學則比較少。這主要是因為這些設備價格昂貴，數(shù)量少，學生只能走馬觀花地參觀或簡單使用，而且用于教學不像用于科研能馬上出成果。用于本科教學不僅能提高儀器使用率，提高其價值，而且也符合儀器購買的初衷。
儀器設備是開展實驗教學的關鍵支撐條件，大型精密儀器設備更是本科實驗教學中開發(fā)學生的創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、提高學生的綜合素質(zhì)的基礎條件之一。圍繞大型儀器設備的功能開發(fā)與應用，調(diào)整驗證性實驗為主的實驗教學體系，增加綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗項目，把學生作為實驗教學的主體，強調(diào)學生的積極參與，利于形成師生互動的實驗教學氛圍，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
大型儀器設備是培養(yǎng)學生科研能力的重要基礎。培養(yǎng)未來的科技工作者是高校的重要任務，所以在本科生中開設介紹大型精密儀器設備的課程，盡早讓學生了解生命科學研究中常用的大型精密分析儀器設備，為將來用于科學研究做好基礎，有著重要的意義。精密儀器的購置首先應是為了培養(yǎng)人才。科學技術(shù)的飛速發(fā)展要求盡快地將先進的技術(shù)手段傳授給學生。
在本科時期開設大型儀器的課程對培養(yǎng)大型儀器專業(yè)人才大有裨益。高校大型儀器效益低的一個重要原因是專業(yè)人才的缺乏，所以在本科生中開設大型儀器的課程，并采用分層次培養(yǎng)，也是培養(yǎng)大型儀器專業(yè)人才的很好途徑。大型儀器專業(yè)人才培養(yǎng)難度大，主要是因為生物儀器分析技術(shù)汲取并融合了當代化學、物理學、數(shù)學、光學、電子學、計算機科學及信息技術(shù)等多學科的新成果與新技術(shù)，需要較寬的知識面，盡早開設此課對培養(yǎng)大型儀器的專業(yè)人才大有裨益。
二、“生命科學儀器分析”的課程設計
本院擁有顯微鏡，流式細胞儀，液相、氣相色譜儀，熒光分光光度計，原子吸收分光光度計，實時熒光定量PCR等。尤其是顯微鏡，包括熒光顯微鏡、倒置顯微鏡、相差顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡，幾乎包括所有常用生物顯微鏡。以此為基礎，針對本院本科學生開設了“生命科學儀器分析”課程。
1.“生命科學儀器分析”課程的特點
生物儀器分析技術(shù)主要講授生命科學領域常用大型儀器設備的運行原理、基本結(jié)構(gòu)及其用途。本門課程是各種理論和實踐的充分結(jié)合，能夠服務于生產(chǎn)和研究等實用性很強的工作之中。對它的學習過程將是一個知識綜合運用能力和分析解決問題能力的提高過程。本課程采用分階段培養(yǎng)人才。前期課堂教學以激發(fā)學生興趣為主，介紹各儀器的基本原理和結(jié)構(gòu)及其運用，后期采用更加靈活多樣的方式培養(yǎng)實踐操作技能和高級技巧。
2.課程內(nèi)容建設
“生命科學儀器分析”課程內(nèi)容建設緊密結(jié)合科研和實際生活，以安徽師范大學生命科學學院綜合實驗中心大型儀器開放式科研教學平臺為依托，選取在生產(chǎn)和科研中具有廣泛用途的生物分析儀器作為該課程的主要內(nèi)容，以影視劇情節(jié)和諾貝爾獎及實際生活中活生生的例子為引子，介紹生命科學儀器在生命科學研究和實際生活中的功用，以儀器的原理結(jié)構(gòu)和基本操作為核心。
3.實驗教材建設
高校介紹生物領域大型儀器的教材多為分析化學方向的指導教材，專門用于生命科學領域的生物儀器分析實驗教材很少，且因儀器設備的種類和型號不同，導致生物儀器分析教材實用性受到限制。基于這種現(xiàn)狀和本院生物分析儀器的配備情況編寫了適合本校本科生使用的《生物科學儀器分析》。該教材涵蓋了大型光學顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、電子顯微鏡、高效液相色譜、氣相色譜及氣質(zhì)聯(lián)用儀、流式細胞儀、熒光定量PCR儀、熒光分光光度計、原子吸收分光光度計等。
4.課程培養(yǎng)方式
“生物科學儀器分析”課程采用兩個階段培養(yǎng)：儀器基本知識、實踐技能的基本培養(yǎng)和高級技能的培養(yǎng)。
（1）基礎技能培養(yǎng)。初級階段的培養(yǎng)主要采用采用理論課程講授和現(xiàn)場參觀以及儀器的簡單操作，主要目的一方面是培養(yǎng)學生的興趣，另一方面進行儀器概論講解，講述儀器之間的共同點，以達到融會貫通的效果。
由于課程講授的儀器種類較多，每種儀器的結(jié)構(gòu)和原理又不相同，而且往往會涉及到物理、化學、計算機軟件和自動化等知識，靠課堂的時間難以講授清楚，而且由于缺乏感性認識和相應的知識結(jié)構(gòu)，學生也往往無法深刻理解，容易產(chǎn)生厭煩情緒，如果學生不愿意聽，再有用的課程也沒有意義。所以結(jié)合實踐尤其重要，除了現(xiàn)場的講解和功能演示外，課堂講授尤其結(jié)合科研和生活實踐，以影視劇情節(jié)和諾貝爾獎及實際生活中活生生的例子為引子。比如現(xiàn)在深受大學生喜愛的一部電視劇《法證先鋒》，經(jīng)常會檢驗一些成分、指標等，都會用到一些分析儀器。近來食品安全比較熱門，三聚氰胺、瘦肉精事件、重金屬超標、農(nóng)殘檢驗都要用到一些分析儀器。歷年生物醫(yī)學諾貝爾獎更是離不開這些分析檢測儀器。
為使學生能夠達到融會貫通的目的，該課程還重點闡述清儀器的原理和不同儀器結(jié)構(gòu)的相通之處。大書法家王曦之苦練書法，始終不能悟出真諦，后來練劍，卻悟出書法的真諦。講解一些儀器不僅有利于學生更好的理解，還可能促進儀器的創(chuàng)新和儀器功能的開發(fā)。比如基本許多的自動化儀器，信號采集通常都采用光電倍增管來記錄信號；質(zhì)譜儀、電鏡等都需要真空泵來制造真空環(huán)境；激光共聚焦和流式細胞儀都采用激光光源；顯微鏡、分光光度計類儀器都需要一些濾光片或光柵等。 轉(zhuǎn)貼于
儀器技術(shù)是一門實踐性很強的技術(shù)，理論知識必不可少，實踐運用更是最終目的，理論結(jié)合實踐是必不可少的，實驗科學更是如此，但由于本科教學人數(shù)較多，每種儀器又僅有一臺，學生只能簡單了解和進行一些最基本的操作。所以，從學習此課程的學生中挑選一部分興趣濃厚、知識結(jié)構(gòu)基礎比較好且責任心強、細致認真的學生進一步培養(yǎng)，意在培養(yǎng)能夠獨立操作大型儀器的人才。因為大型儀器價格昂貴，所以學生不僅要有知識結(jié)構(gòu)，細心和責任心尤為重要，才能盡可能避免儀器的損壞。
（2）高級技能培養(yǎng)的程序和方式。
人員的選定：理論課程結(jié)束后，對希望進一步深入學習的人進行專門考核選撥，包括原理、結(jié)構(gòu)和維護保養(yǎng)的相關知識等。因進階培養(yǎng)更重要的是自學能力，故采用沒有標準答案的開放題目，測試學生的自學和檢索文獻、解決問題的能力。
現(xiàn)場詳細降解：此階段由于人數(shù)較少，學生的目的明確，而且已了解儀器的基本情況，可以在儀器現(xiàn)場進行較詳細的培訓，包括儀器的基本結(jié)構(gòu)、功能、基本操作、基本維護，使得學生能夠進行基本的操作。
進一步補充相關知識。進行理論知識的系統(tǒng)深入培訓，針對不同種類的儀器，為學生補充相關的背景知識。比如顯微鏡，是生命科學中使用很廣泛的儀器設備，現(xiàn)在的大型顯微鏡功能強大，要用好維護好需要了解許多知識，包括顯微鏡的基本知識和概念、應用光學的一些知識、顯微攝影的知識、光與色的知識、顯微圖像處理知識。色譜類儀器需要最基本的色譜理論、無機化學和有機物化學的基本知識、常用檢測器技術(shù)、樣品前處理技術(shù)、方法開發(fā)技術(shù)、色譜柱技術(shù)等，每一項都有很大的學問，需要學生能夠較深入地了解這些，對深入開發(fā)儀器功能和遇到問題如何解決有非常重要的作用。
培養(yǎng)模式：專業(yè)培養(yǎng)采用類似于研究生的培養(yǎng)模式。
1）每年都選一批人，這樣就可以上一屆帶下一屆，這樣不僅能減輕老師的負擔，還能增加學習的效果，學生在課下還可以交流，類似研究生的培養(yǎng)。
2）課題培養(yǎng)。學校和學院開設開放課題、創(chuàng)新課題、大型儀器使用專項基金等。利用課題來使用儀器，增加實戰(zhàn)經(jīng)驗，更深入了解儀器的使用，同時可以完成本科畢業(yè)論文。
3）大型儀器平臺是共享的，平時就會對校內(nèi)和校外共享使用，這也是學生鍛煉的好機會。
4）儀器公司的技術(shù)支持人員大部分具有碩士或博士學位，既了解生物學問題又精通儀器原理和應用范圍，在主觀上十分愿意參與高校的教學活動，是一支重要的不可忽視的教師資源。
5）善用儀器公司的技術(shù)服務熱線。目前大型精密儀器90%以上都是國外的大型跨國公司的產(chǎn)品，其售后服務，尤其是技術(shù)服務都很好。
三、促進教學效果需要的配套措施
興趣是最重要的老師，但有時學生難免有惰性，對于選進來進一步學習的學生也需要有一定的獎懲措施來促進學習。
1.加分政策
進階學習的學生如果學習效果經(jīng)考核合格，能夠獨立操作一臺大型儀器，可以加學分。
2.技術(shù)認證
經(jīng)過2～3年理論和實踐的培訓，經(jīng)考核達到一定水平，學院和學校可以頒發(fā)校級技術(shù)認證的證書，對學生的能力進行認證，增強學生就業(yè)的競爭力。
3.物質(zhì)獎勵
如果儀器共享效益較好，學生在幫老師完成測試任務、鍛煉自己能力的同時，還可以獲得經(jīng)濟上的獎勵。
關鍵詞：高職；虛擬儀器設計與應用；課程設計
1 引言
虛擬儀器（virtual instrumention，簡稱VI）是基于計算機的儀器，虛擬儀器允許測試人員根據(jù)不同的測試要求，通過軟件重新定制硬件，創(chuàng)建自定義的解決方案，實現(xiàn)計算機和儀器的密切結(jié)合，是儀器發(fā)展的一個重要方向。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，掌握虛擬儀器技術(shù)已成為畢業(yè)生應具有的、不可缺少的關鍵技術(shù)。高職院校培養(yǎng)高技能實用型人才，教學中需要大量的實訓設備，虛擬儀器技術(shù)以最少的硬件投資即可改進整個系統(tǒng)，非常適合高職教育體制的實訓基地建設。《虛擬儀器設計與應用》課程的設置，能夠滿足軌道交通等多個行業(yè)電子測繪領域高職畢業(yè)生培養(yǎng)的需求。
2 《虛擬儀器設計與應用》課程設計
《虛擬儀器設計與應用》課程是我院電子測量與信號監(jiān)控專業(yè)方向的核心課程，課程依托教師自主設計的虛擬綜合實訓平臺，結(jié)合校企聯(lián)合開發(fā)的課程項目和實訓項目，培養(yǎng)學生在電子測繪、軌道交通等方面職業(yè)能力，為電子技術(shù)等多門課程提供很好的技術(shù)支撐。
2.1 課程內(nèi)容設計
本課程內(nèi)容選取前期以Labview基礎知識學習為主，后期以項目教學為主，項目以信號發(fā)生器等常見儀器設備的開發(fā)為主。課程項目根據(jù)企業(yè)當前所需技術(shù)，用傳統(tǒng)儀器與虛擬儀器相結(jié)合的方法，以地鐵軌道信號設備的信號分析、處理及基于聲卡的虛擬儀器信號發(fā)生器設計等為案例開發(fā)。課程教學內(nèi)容安排順序，通過簡單游戲開發(fā)，學習Labview基礎知識；設計以聲音采集卡為媒介的簡易信號發(fā)生器；完成多通道數(shù)據(jù)采集裝置的綜合項目，從簡到難，使學生逐漸掌握虛擬儀器開發(fā)流程和設計方法。表1是單元教學的主要內(nèi)容。
2.2 課程的實踐教學平臺
2.2.1 虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成
以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)各種儀器功能。圖1是常用的虛擬儀器系統(tǒng)方案。虛擬儀器實際上是一個按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。虛擬儀器的研究中涉及的基礎理論主要有計算機數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號處理。
2.2.2 虛擬綜合實訓平臺的硬件系統(tǒng)
本課程的實踐平臺按照圖1的虛擬儀器系統(tǒng)而設計，以“NI6221數(shù)據(jù)采集卡”為核心，以傳感器模塊，數(shù)據(jù)處理單元，組成高性能的模塊化硬件系統(tǒng)。再結(jié)合軟件來完成各種測試、測量和自動化系統(tǒng)集成。平臺開發(fā)以來，在企業(yè)項目開發(fā)中起到重要的作用，尤其是在數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號處理方面應用較多。平臺可以實現(xiàn)通用臺式儀器的全部功能以及一些在傳統(tǒng)儀器上無法實現(xiàn)的功能。經(jīng)過多年的教學和總結(jié)，該平臺目前包括虛擬儀器教學實驗箱、USB高精度采集卡和圖形化軟件開發(fā)工具、仿真工具等，此外基于Labview圖形化系統(tǒng)的設計，能夠輔助完成大部分課程的課堂教學，學生競賽及科研項目，非常適合高職院校學生的自主學習和技能訓練。虛擬綜合實訓平臺的硬件總體框架如下圖2，利用模塊化硬件，結(jié)合軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。軟件能幫你創(chuàng)建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，靈活的可編程軟硬件平臺滿足對同步和定時應用的需求。只有同時擁有軟件、模塊化IO硬件和用于集成軟硬件的平臺，才能充分發(fā)揮虛擬儀器的優(yōu)勢。
由Labview軟件構(gòu)建虛擬儀器實訓系統(tǒng)，將計算機技術(shù)應用于物理量的測量中，在實際應用中，平臺可以完成多個實訓內(nèi)容，可供電子、通信類專業(yè)學生作為設計性、創(chuàng)新性綜合實驗和畢業(yè)設計使用。
2.3 實訓內(nèi)容
課程開發(fā)了一系列實踐項目，包括：示波器、頻譜分析儀、數(shù)字電壓表、溫度測量系統(tǒng)、光強檢測與控制系統(tǒng)、紅綠燈控制系統(tǒng)、紅外傳輸系統(tǒng)、電機調(diào)速與測速開環(huán)系統(tǒng)、電子秤設計、步進電機控制與霍爾元件檢測、電機調(diào)速與測速閉環(huán)系統(tǒng)、模擬電梯超重報警系統(tǒng)等。學生可以在實訓中完成測試、測量和數(shù)字信號分析，從而為嵌入式設計、工業(yè)控制以及測試和測量項目開發(fā)中提供了一種獨特的解決方案。
2.4 課程在高職電子類專業(yè)中的定位
在電子測量與信號監(jiān)控專業(yè)方向的培養(yǎng)方案中，本課程是核心課程，該課程在培養(yǎng)目標中起重要的作用，對培養(yǎng)其他崗位能力起著支撐作用，在課程體系中起著呈上啟下的核心作用。
3 課程對學生的培養(yǎng)
課程可以提高學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學生可以完成儀器電路的設計、參數(shù)分析與計算，調(diào)試與測量，嵌入式技術(shù)的學習，掌握并熟練使用各種電子設備及儀器、測量技術(shù)等，利用現(xiàn)有計算機資源，Labview圖形化軟件、數(shù)據(jù)采集等，完成測試、控制、自動化或者其他創(chuàng)新性的應用開發(fā)，全面提升學生的綜合素質(zhì)，學生能夠配置、創(chuàng)建、、維護和修改已有的解決方案，掌握儀器定制或自制步驟，面對簡單的測試任務，能很快的組建測試系統(tǒng)。
4 總結(jié)
高職《虛擬儀器設計與應用》課程設置，適應當前虛擬儀器技術(shù)崗位的發(fā)展需要，課程就業(yè)方向明確，具有很強的可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢。通過課程，學生掌握了電子測量的新技術(shù)和新方法，大大提升學生電路設計和應用能力；課程采用先進的教學手段，使學生初步掌握新技術(shù)的數(shù)字化儀器儀表的開發(fā)流程；借助虛擬綜合測試儀平臺，學生體驗具有先進技術(shù)、開放性和高集成可擴展的工作環(huán)境，參與企業(yè)實際的項目設計；將理論知識學習、實踐能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)培養(yǎng)三者緊密結(jié)合起來；形成校企聯(lián)合培養(yǎng)體系，幫助學生獲得高質(zhì)量的動手能力訓練，同時平臺在實訓設備的功能和設計方法、水平方面產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。
參考文獻：
[1] 陳棟，崔秀華.虛擬儀器應用設計[M].西安電子科技大學出版社，2009.
1 課程設置及授課內(nèi)容
我校園藝學科創(chuàng)建于1934年，近年來，學院按照優(yōu)勢突出、新興交叉、社會急需的原則，積極探索專業(yè)建設改革，推進實驗內(nèi)容和實驗模式改革和創(chuàng)新。為充分發(fā)揮學生主觀能動性，要求學生獨立完成專業(yè)實踐。這不僅需要學生熟悉多種儀器操作規(guī)程，還要求知曉儀器的后期維護保養(yǎng)，對學生提出了較高要求。隨著實踐內(nèi)容增多，出現(xiàn)了專業(yè)儀器非正常損壞以及因操作不當引起的人員受傷等諸多問題，為此，在實驗室管理中心及學科建設組的共同努力下，以降低儀器損壞及推動專業(yè)學科發(fā)展為目的，我院開設了園藝專業(yè)儀器操作技能課程，供大三學生選修。
園藝專業(yè)儀器操作技能課程作為一門新興的課程，以儀器分析[2]和教學實驗[3]為基礎，注重專業(yè)研究領域涉及的儀器操作使用及實驗方法的技能培養(yǎng)。掌握實驗室安全知識、常規(guī)試劑配制及儀器操作技能是該課程學習的基本目的，了解儀器原理、知曉儀器功能、熟練操作儀器、正確維護保養(yǎng)是該課程學習的主要目標。根據(jù)學生進入實驗室后的認知順序及操作對象的難易程度和園藝專業(yè)的研究特點，將儀器操作分為常規(guī)儀器操作和大型儀器操作兩部分。常規(guī)儀器指實驗研究中經(jīng)常使用的儀器，按照加熱、制冷、儲藏、破碎、培養(yǎng)、離心、量取、觀測、檢測分析功能進行集體授課。大型儀器指使用方向單一、價值較高、數(shù)量有限的儀器，通常以單價超過20萬元作為衡量標準，如液相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、流動分析儀等，進行預約分組授課[4]。此外，實驗室安全和儀器發(fā)展史也是該課程的重要教學內(nèi)容之一，通過這部分內(nèi)容的學習，促使學生深刻理解實驗室運行機制，認知儀器的類別，進而靈活選擇不同類型儀器設備進行實踐操作。
2 課程教學實踐探索舉措
2.1 教學前準備
2.1.1 儀器資源合理化布局
合理擺放儀器可有效節(jié)省教學時間，提高工作效率[5，6]。我們根據(jù)實驗操作程序及儀器自身體積大小，結(jié)合學生觀摩及操作順序，集中擺放功能、原理類似的儀器。同時，在實驗室入門處，設置指示、標記牌，引導學生查找儀器。采用“一表、一牌、一卡、一簽”管理模式，即每個儀器室有教學儀器存放一覽表，每個儀器櫥有櫥號牌，每層有定位卡，每件儀器有標簽。這些都有助于學生熟悉儀器的分類和功能，在儀器數(shù)量不足的情況下，學生可以尋找其他可替代資源。
2.1.2 建設實驗室預約開放共享系統(tǒng)
針對儀器資源有限的現(xiàn)狀，我們采取實驗室全面開放管理策略，即把學院儀器清單及說明書到網(wǎng)上共享，實行儀器管理網(wǎng)上預約。此外，我們根據(jù)具體儀器操作流程中出現(xiàn)的常見問題，對專業(yè)儀器操作說明書進行簡化，編排了簡化版儀器操作使用指南，張貼在儀器上方醒目位置，供學生參考使用。
2.1.3 嚴把教材及教學隊伍質(zhì)量關
現(xiàn)有的儀器課程教材內(nèi)容多為分析性儀器，涉及儀器類型較少，而且儀器型號相對陳舊，和目前園藝專業(yè)儀器教學內(nèi)容脫節(jié)。為此，我們發(fā)動學院實驗室技術(shù)人員積極參與儀器課程教材編寫工作，并邀請本領域?qū)＜易髦笇В瓿闪藘x器教材的編寫任務。
通過組建儀器交流互動群，定期組織實驗人員參加各種儀器培訓及學術(shù)交流活動。學校設立儀器功能開發(fā)專項，提高了實驗科教人員的科研素質(zhì)。為教好儀器操作技能課程，實驗科教人員還通過相互聽課打分評比的方式，提升教學水平。
2.2 授課方式
2.2.1 分組、分科實踐教學
在對實驗室安全知識、試劑配制及常規(guī)儀器操作內(nèi)容授課時，以6名學生為一個小組，要求組中每個人都能獨立操作，并由小組長進行監(jiān)督。在對一些數(shù)量較少、價格昂貴或?qū)儆谀硞€領域的專用的大型儀器授課時，預先告知學生儀器的功能和用途，要求他們根據(jù)自身發(fā)展需要，分組選修2種及以上的大型專業(yè)儀器，然后確定授課人數(shù)及時間，進行預約式授課。大型儀器操作往往受實驗條件、分析對象等因素限制，僅靠實際操作的教學效果不理想，此時，可通過計算機動畫模擬及多媒體教學，對各個環(huán)節(jié)進行局部放大，反復演示儀器操作流程，并分析原理，提高教學效果。
2.2.2 以課前預習為授課基礎
由于儀器分析課程內(nèi)容多，知識面廣，學科跨度大，在有限的教學時間內(nèi)，教師只能著重講授內(nèi)容中的重點和難點，而大量的相關知識只能依靠學生課外自學或?qū)嵺`來完成。在教學過程中，教師提前一周告知學生授課內(nèi)容，并以學習小組為單位布置設計性實驗題目，要求學生主動查閱相關文獻，學習可能用到的儀器的原理和操作方法；課堂上，采用以學生講解和班級討論為主，教師評論補充的教學方式，活躍了課堂氣氛，提高了學生學習興趣。
2.2.3 理論和實踐教學同步進行
在以往的教學中，理論與實踐知識分開講授，常常出現(xiàn)教師講理論時，學生想象儀器操作，教師操作儀器時，學生已忘記理論知識的現(xiàn)象，造成學生自主完成實驗時，操作事故頻發(fā)。經(jīng)過分析與總結(jié)，我們逐步探索出一套進行現(xiàn)場教學的方法，通過實地演示儀器全部操作過程，強調(diào)每個環(huán)節(jié)的注意事項及操作不當可能引發(fā)的后果，利用儀器預熱、運行等待的時間，穿插講解儀器原理、分類、維護技巧等內(nèi)容，節(jié)約了時間，提高了學生上課的專注性，也減少了學生實踐中的失誤。
2.2.4 建立儀器性能與操作技術(shù)交互評價體系
在儀器操作訓練中，通過設計實驗，評價學生操作是否規(guī)范、檢驗儀器性能優(yōu)劣。以移液器操實驗為例，取6支離心管，量取一定量程液體后稱重，稱重結(jié)果一致，驗證儀器性能良好，認定操作初步規(guī)范；再向離心管中加入等量反應物，檢驗反應產(chǎn)物濃度一致，最終認定操作完全規(guī)范。
2.2.5 以提高專業(yè)研究實驗效率為目標
由于儀器種類多，更新速度快，面對有限的實驗資源，如何最大限度地利用實驗設備，快速有效地提高實驗效率，對實現(xiàn)教學目標尤為重要。在教學中，我們以樣品數(shù)量、實驗要求精度、現(xiàn)有實驗資源為衡量標準，從樣品制備、測定、耗材花費以及獲得實驗結(jié)果等方面綜合考慮，選擇相應的儀器設備，以期最大限度地提高實驗效率。
2.2.6 定期開展儀器技術(shù)交流活動
儀器設備的更新，設備銷售商起著不可估量的作用。對此，我校定期邀請儀器廠商人員來校開展儀器技術(shù)交流活動，并組織學生參加。此外，我校還成功組建了色譜團隊、蛋白團隊、電鏡團隊等，負責培訓實驗技術(shù)人員及學生，定期針對一個主題消息，邀請師生參與，進行討論。這些活動不僅使學生了解了儀器的新知識、新技術(shù)，而且為以后的工作、學習向深層次、高水平發(fā)展打下了堅實的基礎。
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2.3 考核
儀器技能操作課程考核分為三部分：課前預習成績占20%，平時成績占20%，期末考試成績占60%。儀器操作技能課程僅有32學時的授課時間，在有限的教學時間內(nèi)，教師只能著重講授重點和難點內(nèi)容，對大量的有關知識只能依靠學生課外自學。因此，我們把課前預習納入考核范圍，將學生對儀器的原理及功能掌握程度作為考核指標，提高學生對課前預習的重視度。平時成績是對學生基礎知識、基本操作、基本技能和實驗態(tài)度的全面考核，在相當程度上反映了學生的基本素質(zhì)[7]。期末考試是在學生充分準備和高度重視下進行的，在很大程度上反映了學生的真正能力。期末考試分兩個部分，筆試部分占總成績的20%，操作部分占總成績的40%。除了對學生考核外，我們要求學生對教學進行評價，建立教學反饋互評機制[8]。
關鍵詞：網(wǎng)絡課程；儀器分析；虛擬實驗；視頻課
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）19-0051-02
網(wǎng)絡教學又稱在線教學，是根據(jù)實際需求構(gòu)建的基于互聯(lián)網(wǎng)的教學管理與溝通平臺。隨著二十一世紀的來臨，信息科學和網(wǎng)絡技術(shù)在社會中的普及和應用，網(wǎng)絡教學開始作為一種全新的教學形式，出現(xiàn)在我們面前。而儀器分析作為一門具有多學科交叉性、發(fā)展性和前沿性的學科，是在原理和技術(shù)上均采用當今最先進最前沿的科技發(fā)展起來的分析測試手段，廣泛應用于科學技術(shù)和國民經(jīng)濟的各個領域。網(wǎng)絡教學在《儀器分析》課程教學中的應用包括網(wǎng)絡課程、創(chuàng)設虛擬實驗室、錄制視頻實驗課程、開辟儀器分析聊天群、編制科普和研究性學習的網(wǎng)頁等。同時網(wǎng)絡教學還包括網(wǎng)上備課、課件制作、教學素材建設、網(wǎng)絡授課、網(wǎng)上交流、網(wǎng)上學習等多種服務的綜合教學支撐平臺。黑龍江八一農(nóng)墾大學食品學院自開設《儀器分析》課程以來，經(jīng)過多年的教學研究，不斷借鑒前人在儀器分析課程教學改革方面的成功經(jīng)驗。針對本學院的條件和課程特點，在教學內(nèi)容、教學方法和教學手段等方面也取得了一些有益的改革探索。
一、網(wǎng)絡課程的建立
我國教育部高等教育司頒布的《現(xiàn)在遠程教育資源建設技術(shù)規(guī)范》中指出，網(wǎng)絡課程是“通過網(wǎng)絡表現(xiàn)的某門學科的教學內(nèi)容實施的教學活動的總和，它包括兩個組成部分：按一定的教學目標、教學策略組織起來的教學內(nèi)容和網(wǎng)絡教學支撐環(huán)境”。簡單地說網(wǎng)絡課程是信息時代條件下課程新的表現(xiàn)形式。網(wǎng)絡課程是隨著計算機網(wǎng)絡的飛速發(fā)展而開始盛行的一種新型的教學模式，與傳統(tǒng)的課堂教學相比，它具有資源共享性、學習的自主性、課程結(jié)構(gòu)的開放性、學習的協(xié)作性等特點。網(wǎng)絡課程學習的模式概述為：文字教材自學+網(wǎng)絡課件學習+網(wǎng)上導學+網(wǎng)上答疑+必要的面授輔導+網(wǎng)上討論+小組活動+課程作業(yè)+模擬試題自測+學習中心導學輔導+集中考試+課程終結(jié)性考試。網(wǎng)絡課程包括以下幾個內(nèi)容：教學內(nèi)容：包括課程簡介、目標說明、教學計劃、知識點內(nèi)容、典型實例、多媒體素材等。虛擬實驗：包括實驗情景、交互操作、結(jié)果呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)分析等。學生檔案：包括學生密碼、個人賬號、個人特征資料、其他相關資料等。協(xié)商交流：包括電子郵件、電子公告牌、聊天室、討論室、教師信箱、問答天地、疑難解答等。開放的教學環(huán)境：包括相關內(nèi)容、參考文獻、資源、網(wǎng)址的提供等。
二、虛擬實驗室的建立
《儀器分析》實驗課與其他實驗課有很多不同，最主要的特點就是分析用的儀器是主要的工具，這就出現(xiàn)一個問題，由于儀器組成往往都比較復雜，而學生接觸時間短，對這些特點都不是很了解，造成并不能很好地掌握其操作和功能；另一方面儀器的價格往往比較昂貴，實驗室只有一臺，所以儀器分析常規(guī)的實驗就是以演示實驗為主，也就是實驗教師操作，學生觀看，條件允許可以進行練習。這種實驗教學方法會產(chǎn)生很多問題，比如一臺儀器老師操作，20多名學生觀看，不能保證每一個學生都可以觀察到操作過程，而且處于位置較后的學生不會由于看不清會自動放棄觀摩，而是出現(xiàn)交頭接耳等不良現(xiàn)象，影響學生的學習過程。虛擬實驗是指在計算機系統(tǒng)中采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)的各種虛擬實驗環(huán)境，由實驗所依賴的模擬程序、實驗單元、工具和參考資料組成，實驗者可以像在真實的環(huán)境中一樣進行虛擬操作，最早是在1989年，由美國弗吉尼亞大學的威廉?沃爾夫教授提出建立，通過在計算機上操作，借助多媒體、仿真、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等構(gòu)建一個基于網(wǎng)絡化的虛擬實驗環(huán)境，實驗者可以像在真實環(huán)境中一樣完成各種預定的實驗項目。以紅外光譜法實驗為例，簡單說明虛擬實驗的過程。
1.進入操作界面，打開操作系統(tǒng)模型，在此模型下可以觀察到實驗的操作步驟，可以選擇測定樣品。進入樣品制作、軟件操作和參數(shù)設置的界面。
2.進入軟件操作模型，在此模式下可以設置分辨率、掃描次數(shù)等相關的實驗參數(shù)，設定完成后，進入樣品制作模式，在樣品制作模式下可以根據(jù)樣品的物態(tài)不同，選擇氣體池或液體窗片或固體粉末壓片法進行樣品前處理，處理好的樣品放入儀器中測定，得到紅外光譜圖，進行譜圖解析，通過與標注譜圖庫搜索比較，得到與待測物質(zhì)匹配的譜圖，確定該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，完成實驗報告。
三、實驗視頻的制作
針對食品質(zhì)量與安全專業(yè)的特點，選擇學生在將來工作中可能會應用比較多的儀器分析實驗：氣相色譜實驗、高效液相色譜實驗、分子熒光光譜實驗進行視頻錄制及制作，將制作好的實驗視頻上傳到相應的網(wǎng)站上，學生們可以通過網(wǎng)站鏈接進行下載觀看，提前預習實驗整個過程，通過這種方法使得學生們對實驗的內(nèi)容有個基本的掌握，更直觀地觀察到實驗細節(jié)。這樣也有利于在真正實驗過程中更好地理解實驗內(nèi)容。
四、信息交流
為了更好地與學生們溝通，采取建立儀器分析聊天群和編制科普和研究性學習的網(wǎng)頁兩相措施進行學習交流，老師可以通過與學生的交流來掌握學生的課上接受程度、及時了解學生的疑惑、引入激發(fā)學生思考的問題、及時調(diào)整講課的進度……而同樣的學生有什么問題可以直接在群里和老師溝通，有問題也可以大家一起談論，這樣有助于學生們對儀器分析課程的掌握，還可以上傳到群共享、群空間等，通過網(wǎng)絡方式進行溝通，達到更全面細致的學習課程的目的。
總之，現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)為教育注入了新的活力和生機，充分發(fā)揮網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢，具備開放性、交互性、共享性、協(xié)作性、自主性。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡和教學之間的結(jié)合程度將越來越多，也將越來越豐富，彼此間的影響也會越來越大，打破傳統(tǒng)的地域限制，增加人機間的多向互動，也容易激發(fā)學習者的學習熱情。
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精細化工產(chǎn)品是指一些具有特定的應用性能、合成步驟多、反應復雜及產(chǎn)品少而產(chǎn)值高的化工產(chǎn)品。例如醫(yī)藥、農(nóng)藥、化學試劑、黏合劑、涂料、表面活性劑、食品添加劑、香料、各種助劑、染料、催化劑等。精細化工產(chǎn)品質(zhì)量分析是精細化工產(chǎn)品走向社會供應鏈前的最后一道檢驗程序，在整個精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中占據(jù)重要地位。黑龍江省是我國重要的醫(yī)藥、化工產(chǎn)業(yè)帶，大量需求質(zhì)檢人才；同時乳品加工企業(yè)根據(jù)最新質(zhì)量標準，對產(chǎn)品中限定專項有機物的含量測定也不斷提出新的要求，對精細化工產(chǎn)品分析專業(yè)畢業(yè)生的需求量也在逐年上升。一方面用人單位急需人才，但另一方面畢業(yè)生的實際分析能力卻跟不上企業(yè)的需求，造成了企業(yè)用人與畢業(yè)生就業(yè)之間的矛盾。為有效解決這一實際問題，我們對精細化工產(chǎn)品分析類課程進行了改革。
二、精細化工產(chǎn)品分析類實驗課程存在的問題
黑龍江大學應用化學專業(yè)開設的精細化工產(chǎn)品分析實驗面向本科三年級的學生開設，是專業(yè)必修課。課程實驗項目有乙酰化法測羥基、異煙肼的化學分析、維生素AD膠丸中維生素A的含量測定、紅外光譜法區(qū)別順和反丁烯二酸、液相色譜法測定己烯雌酚片中的己烯雌酚含量、乙酰水楊酸中水楊酸的限量測定、酊劑中乙醇含量測定及異煙肼中游離肼TLC檢查等八個實驗。實驗內(nèi)容涵蓋化學法定性及定量分析、紅外光譜法定性分析、氣相色譜法定量分析及高壓液相色譜法定量分析。經(jīng)對北京、上海、天津、青島、大連、吉林市、昆山、遼陽、大慶及哈爾濱等十個用人單位集中的城市進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，用人單位普遍存在儀器型號多變，無統(tǒng)一標準的情況，畢業(yè)生剛開始分析工作時，因與其在學校學習的儀器不同，如無專人培訓，則無從下手。因為儀器生產(chǎn)廠家培訓時間很短且無針對性，一旦企業(yè)需要新的分析方法時，會遇到各種儀器方面的問題，不可能總找廠家解決。故對本科生進行儀器原理方面的培訓，就顯得尤為重要。同時企業(yè)也提出畢業(yè)生實際動手操作能力差，甚至出現(xiàn)不敢獨立操作儀器的極端現(xiàn)象。部分企業(yè)還提出加強畢業(yè)生儀器維修技能培訓的要求。
三、課程整改措施
針對以上發(fā)現(xiàn)的問題，課程組制定了以下整改措施：
1.多相關課程銜接，多層次授課。針對用人單位的需求不同，整合原有的儀器分析實驗、精細化工產(chǎn)品分析實驗，并新增現(xiàn)代儀器分析與技術(shù)綜合實驗，多層次教學。原來各個課程各自為政，互相脫節(jié)，現(xiàn)進行統(tǒng)一規(guī)劃，互相銜接，使學生的分析能力逐步提高。新增的現(xiàn)代儀器分析與技術(shù)綜合實驗內(nèi)容包括MPT原子發(fā)射光譜分析人發(fā)中的微量元素、原子吸收法測定牛奶中MgCa的含量、熱分析法分析混合物的成份、Ni（Py）4（SCN）2配合物的熱分解機理、GC/MS測定面粉中過氧化苯甲酰的含量、單柱離子色譜法測定無機陰離子、波譜分析法鑒定未知化合物的結(jié)構(gòu)、掃描電鏡的成分像實驗、掃描電子顯微鏡的形貌像實驗等實驗，實驗均采用大型儀器進行分析測定。課程均采取學生自愿選擇的方式，保證真正針對精細化工產(chǎn)品分析過程感興趣欲以之為最終工作的同學進行有效教學，激發(fā)了他們的積極性和主動性。
2.開辦大型儀器培訓班。針對高年級學生開辦大型儀器設備操作技術(shù)培訓班，使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、高效液相色譜儀、氣相色譜儀、紅外光譜儀、原子吸收光譜儀、紫外-可見分光光度儀、熱分析技術(shù)、離子色譜儀及CCD-X射線單晶衍射儀等9臺常見的現(xiàn)代儀器分析技術(shù)及大型儀器操作進行培訓。培訓主要內(nèi)容為大型分析儀器的工作原理、基本操作以及在實際應用中經(jīng)常遇到的問題進行實地講解并上機實際操作，使學生具備獨立操作大型儀器設備的能力。培訓結(jié)束后對培訓人員進行實際上機考核，對于能夠獨立熟練操作儀器設備并正常結(jié)業(yè)的人員，由學校教務處發(fā)放相應儀器的《黑龍江大學大型儀器設備培訓合格證》。該培訓班目前已辦三屆，共有378名同學獲得了黑龍江大學大型儀器設備培訓合格證，經(jīng)實踐檢驗，在實際求職過程中持證者優(yōu)先入選。
3.加強分析儀器的檢修能力。隨著國家對精細化工類產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，越來越多的分析儀器進入到生產(chǎn)企業(yè)中，而且這些儀器設備越來越精密化、復雜化。因精細化工企業(yè)存在環(huán)保問題，故選址大多較為偏僻，一旦儀器設備損壞，專業(yè)廠家維修人員到廠維修的路途較遠，費用較高；尤其是大型進口設備，往往要數(shù)日乃至數(shù)周才能解決問題，這會給生產(chǎn)企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟損失。而據(jù)我們調(diào)查，因為企業(yè)分析儀器設備專用性較強，其出現(xiàn)問題往往不是重要部件損壞，而是一些小故障，如高壓液相色譜泵體或管路漏液、紅外光譜光路方向偏差、紫外分光光度計主板電容損壞等，這些故障經(jīng)原因判定后完全可以在廠內(nèi)自行修理。故我們在課程中可主動設置一些小問題，讓學生自己解決，克服其儀器貴重不敢動手的心理障礙，勇于實踐，不斷在工作中總結(jié)經(jīng)驗，在困難中成長。同時加強與企業(yè)合作，在大四上學期即提供學生入廠實踐的機會，提高學生實地操作水平，提高學生就業(yè)率，部分優(yōu)秀學生還獲得了企業(yè)帶薪實習的待遇。
四、實踐效果
經(jīng)過四年的實踐，我專業(yè)畢業(yè)生的精細化工產(chǎn)品分析能力有了較大的提高。畢業(yè)生以優(yōu)異的理論學習成績及扎實過硬的儀器分析水平進入到各重點城市的藥監(jiān)、食監(jiān)、環(huán)境監(jiān)測、質(zhì)監(jiān)等行政監(jiān)督部門以及廣大精細化工相關產(chǎn)品生產(chǎn)廠家、科研單位，獲得了用人單位的一致好評，部分廠家還專程赴我校進行實地考察，召開畢業(yè)生專場招聘會，充分體現(xiàn)了我專業(yè)畢業(yè)生的整體實力。
基金項目：黑龍江大學新世紀教學改革重點項目（2013B19）支持
參考文獻：
[1]劉英紅， 馬衛(wèi)興， 李艷輝， 沙鷗. 關于儀 器分析方法應用的教學探討. 廣東化 工， 2014， 41（7）， 214-215.
