淺談高等農(nóng)林院校現(xiàn)代儀器分析課程教學改革研究論文
0引言
“現(xiàn)代儀器分析”是化學、物理學、數(shù)學和計算機科學等多學科交叉滲透、相互關(guān)聯(lián)的綜合性學科，是理論性和實踐性很強的應用性學科，匯集了眾多學科的前言理論和最新成果，具有理論深、實踐強、更新快的特點。高等農(nóng)林院校是培養(yǎng)和輸送農(nóng)業(yè)科技人才與傳播農(nóng)業(yè)科技知識的搖籃，為我國農(nóng)業(yè)、林業(yè)建設培養(yǎng)大批科技和管理人才。為滿足農(nóng)林院校各專業(yè)的要求，培養(yǎng)適于農(nóng)林領域的應用創(chuàng)新型人才，筆者從福建農(nóng)林大學“現(xiàn)代儀器分析”課程多年的教學經(jīng)驗出發(fā)，構(gòu)筑以學生為主體、以實踐能力培養(yǎng)為中心的教學理念，對課程體系的構(gòu)筑與實施進行了探索研究。
1“現(xiàn)代儀器分析”課程分類教學體系的構(gòu)建
“現(xiàn)代儀器分析”是該校農(nóng)、林、理、工、生物類等各專業(yè)學生后續(xù)專業(yè)技能的必備需求，對各專業(yè)學生的后續(xù)課程學習、專業(yè)技能提升及就業(yè)競爭力增強等方面起著舉足輕重的意義，是該校農(nóng)林科學、生命科學、材料科學、食品科學、環(huán)境科學等各專業(yè)本科生的基礎主干課程之一，是在原有“分析化學”課程中化學分析法的進一步深化。該校各專業(yè)學生分析測試樣品類型不同，對現(xiàn)代儀器分析技能要求的差異很大，擬從本課程在該校各專業(yè)學生后續(xù)專業(yè)技能需求和執(zhí)行的實際情況出發(fā)，把全校“現(xiàn)代儀器分析”類課程分為A，B，C和雙語共4個類別，課程性質(zhì)定為科類基礎課或?qū)I(yè)限定選修課，制定不同類別的教學大綱，設計相應的實驗課，構(gòu)筑課程的分類教學體系，注重學生實踐能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)各類儀器分析基本原理與相關(guān)分析樣品儀器操作應用的零對接。
2教學內(nèi)容的改革與實踐
“現(xiàn)代儀器分析”作為福建農(nóng)業(yè)大學農(nóng)、林、理、工、生物類等各專業(yè)的科類基礎課或?qū)I(yè)限定選修課，在教學內(nèi)容上一定要保證學生掌握光譜分析、色譜分析等一些重要儀器分析的基本原理、操作和應用。對于“現(xiàn)代儀器分析A”課程，理論課40學時，實驗課40學時，主要適用于應用化學和材料、化工類的學生，這類課程還要給學生講解無機質(zhì)譜、有機質(zhì)譜及色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的原理和知識，讓學生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的鑒定有較清晰的思路�！凹t外”這一章中還要加入官能團結(jié)構(gòu)解析的教學內(nèi)容，讓學生學完這門課程之后，對現(xiàn)代儀器的分析性能有一個較清晰的了解。對于“現(xiàn)代儀器分析B”課程，理論課32學時，實驗課21學時，主要適用于生物類的學生，這類課程除了講解一些重要儀器分析的基本原理、操作和應用外，還專門講解樣品的前處理技術(shù)，讓學生對生物樣品的處理和對現(xiàn)代儀器分析方法的應用有較清晰的理解。對于“現(xiàn)代儀器分析C”課程，包含了理論和實驗2個部分，實驗未單獨設課。其中，理論32學時，實驗16學時，共計48學時，主要適用于農(nóng)林專業(yè)的學生，這類課程的講解更偏重于在農(nóng)林樣品的分析應用上。對于“現(xiàn)代儀器分析雙語”課程，也是理論課32學時，實驗課21學時，主要適用于生物科學基地班的學生，除了講解原理、操作和應用外，還訓練學生的英文思維和英文閱讀能力，讓學生對各類儀器的英文用法、英文術(shù)語有所了解，為學生出國深造做準備。
各種現(xiàn)代儀器分析技術(shù)具有內(nèi)容新、更新快的特點，教師在教學過程中根據(jù)學生專業(yè)的需要，跟進儀器分析相關(guān)的研究前沿，拓展學生專技的知識面，促進學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時，自編實驗講義，以就業(yè)為導向，使實驗課程教學內(nèi)容貼近就業(yè)、貼近熱點，反映學生未來工作的實際，與學生未來就業(yè)密切關(guān)聯(lián)。教學實踐證明，這些與就業(yè)相關(guān)的教學內(nèi)容不僅能激發(fā)學生的求知欲，還提高了學生在就業(yè)崗位中的競爭能力。
3教學方法的改革與實踐
開設“現(xiàn)代儀器分析”課程是為了讓學生更好地理解現(xiàn)代儀器分析的基本原理、操作和應用，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，更好地適應未來社會對于人才的需要，提高學生的就業(yè)競爭力。近幾年來，筆者在教學方法與教學手段上進行了改革與實踐，結(jié)合筆者的科研經(jīng)歷，采用符合學生專業(yè)需求的教學方法和教學手段，取得了良好的教學效果。
3.1結(jié)合教師科研經(jīng)歷，理論課采用模塊教學方法，激發(fā)學生學習興趣
“現(xiàn)代儀器分析”是一門實踐性很強的學科，如何把理論知識與實踐結(jié)合在一起是本門課程的教學難點，對授課教師的實踐技能也提出較高的要求。針對本門課程的這一特點，選擇學歷背景為“分析化學”的教師作為授課教師，采用團隊授課教學方法進行本門課程的教學，每位授課教師的授課內(nèi)容均是其科研的研究方向。例如，選擇光譜分析研究方向的教師講授光譜分析法和相關(guān)實驗課，選擇色譜分析研究方向的教師講解色譜分析和相關(guān)實驗課，選擇電化學分析研究方向的教師講授電化學分析法和相關(guān)實驗課，選擇質(zhì)譜與質(zhì)譜聯(lián)用研究方向的教師講授質(zhì)譜與質(zhì)譜聯(lián)用分析法和相關(guān)實驗課。讓教師把自己的科研成果帶進課堂，傳授給學生，讓學生接觸到教材以外的實例，直觀地了解各種現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的應用潛力，加深對抽象性強、不易理解和記憶的現(xiàn)代儀器分析原理的記憶，從而激發(fā)學生的學習興趣。
3.2結(jié)合學生專業(yè)需求，實驗課采用小班循環(huán)授課教學方法，提高學生操作興趣
“現(xiàn)代儀器分析”實驗課是加強學生對儀器分析基本原理的理解和提高學生實踐能力的重要課程。該實驗課教學的開展分三步走。首先，結(jié)合各任課教師的科研方向和學生的`專業(yè)需求，為學生選定合適的實驗內(nèi)容;其次，申報以學生小組作為負責人的校級大學生創(chuàng)新性實驗，在教師的指導下，開發(fā)出適宜于該專業(yè)學生需求的、可用于實際樣品測定的分析方法，寫出實驗指導書;最后，將指導書編輯成冊，加上實驗室各種大型儀器的操作指南，編寫成實驗講義，在每學期開課前，先指導學生開展預實驗，再以小班循環(huán)授課的方式開展實驗教學。學生通過參與預實驗和協(xié)助教師指導實驗等環(huán)節(jié)，對樣品的前處理和儀器操作有了更清晰的理解，雖然多花了時間，但是學生的實踐技能和操作興趣顯著提高。
3.3結(jié)合網(wǎng)絡教學平臺，不斷豐富教學材料，提高學生自主學習的積極性
現(xiàn)代儀器分析的技術(shù)和手段更新速度非�？�，在教學中應鼓勵學生充分利用中國期刊網(wǎng)及相關(guān)的英文網(wǎng)站等網(wǎng)絡資源，了解本學科的發(fā)展動態(tài)，認識基礎知識應用的實例，知曉自己知識和能力的不足，激發(fā)學生的學習積極性。
另一方面，教師可以依托福建農(nóng)林大學網(wǎng)絡教學平臺，不斷豐富網(wǎng)絡教學資源和教學材料，為學生通過自主學習來掌握新知識創(chuàng)造條件。教師在網(wǎng)站中放置了內(nèi)容豐富的教學輔助材料，包括多媒體課件、習題參考答案、試題庫、參考書等教學輔助材料，讓學生檢索相關(guān)內(nèi)容，提高學生自主學習的積極性。通過福建農(nóng)林大學網(wǎng)絡教學平臺，學生可以方便地在網(wǎng)絡上看到課程教學大綱、授課課件、授課教案、習題及其參考答案等，以加強學習效果，提高教學質(zhì)量，利用QQ及時答復學生課程中的疑問;網(wǎng)絡課堂的建設和使用，使更多的學生從中受益，解決了教材內(nèi)容更新慢與學科發(fā)展快的矛盾，也充分發(fā)揮了學生自主學習的能力。
3.4結(jié)合學生專業(yè)基礎，綜合采用多種教學方法和考核方法，提高學生綜合素質(zhì)
學生專業(yè)背景不同，學習“現(xiàn)代儀器分析”的興趣和主觀能動性差異很大，影響了教學效果。針對這一困難，要求教師在課堂教學中緊握知識的主線，合理使用各種教學方法，提高教學效果。對于理論性和概念性較強的部分，以課堂講授為主，在幫助學生鞏固以往知識的基礎上，讓學生理解和掌握新的知識。對于抽象性強、不易理解和記憶的章節(jié)，在傳統(tǒng)講授方法的基礎上，可以大量使用互動式教學方法和探究式教學方法，幫助學生突破難點問題，提高教學效果。例如，講授光譜分析基本原理時，主要采用傳統(tǒng)PPT講授和Flash動畫展示，直觀展現(xiàn)儀器分析的基本原理、組成、操作方法及各種干擾;講授光譜分析技術(shù)應用時，主要采用課堂討論和實例應用，加強與學生專業(yè)的關(guān)聯(lián)，并最終通過上述多種教學方法的綜合使用，幫助學生理解儀器的原理、使用和維護。
為進一步提高學生的實踐技能，在學生的期末總評成績中，多種考核方法并重使用。首先，在開課的前一學期末，向?qū)W校提交考試改革申請表，列出學生綜合考核的方面，包括模塊考試、課程論文、章節(jié)歸納、課后習題、課堂主題PPT匯報、課堂表現(xiàn)、期末考試等環(huán)節(jié)。其次，在第一次開課時，向?qū)W生詳細講述考核細節(jié)并嚴格執(zhí)行。學生通過綜合訓練，逐漸形成課前預習、課后練習及課后總結(jié)的學習習慣，通過4屆學生的教學實踐，取得了良好的教學效果。
4結(jié)語
隨著人類社會的進步和科學技術(shù)的發(fā)展，各門學科不斷交叉、滲透，各種現(xiàn)代儀器分析的方法與技術(shù)為生命科學、材料科學和環(huán)境科學等各個科技領域的研究與發(fā)展提供了有力的手段和重要的信息，對該校農(nóng)、林、理、工、生物類等各專業(yè)學生的專業(yè)技能提出了新的要求，需要大批高層次的掌握農(nóng)、林、生物樣品分析的科研和技術(shù)人員。為積極適應人才培養(yǎng)的需求，教師通過構(gòu)筑現(xiàn)代儀器分析分類教學體系，根據(jù)人才培養(yǎng)目標，進行“現(xiàn)代儀器分析”教學內(nèi)容和教學方法的改革，激發(fā)學生的學習興趣，充分調(diào)動學生的學習主動性，培養(yǎng)學生良好的科學精神和創(chuàng)新意識，為后續(xù)專業(yè)課程學習奠定堅實的基礎，為農(nóng)、林、環(huán)境與生物樣品分析等領域培養(yǎng)合格的分析檢測人才。
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