仪器分析课程大全11篇

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一、仪器分析课程中课程思政的教学现状

（一）现代社会学生新特点带来新机遇

当前高校的主体已逐渐转变为“00后”学生，这一代学生对现代信息技术、设备都能够灵活运用。随着现代科学飞速发展，网络时代逐渐到来，其中蕴含着丰富的资源，信息量巨大，但从整体上来讲质量参差不齐，如果学生无法对互联网信息科学、合理地筛选、分析、利用，很有可能会造成价值观的偏差，影响其思想发展，阻碍其创新。同时，“00后”学生受到家庭和社会环境的影响，更注重对现实的追求，希望实现自身的个性化发展。在课堂中，其敢于发言，勇于创新，思想前卫，要求与教师站在平等的角度上进行对话交流，也要求教师能够与时俱进，结合当前社会发展的趋势向其传递更具有实用性和创造性的知识、技能。

（二）教师缺乏对课程思政的系统认知

学生在入学之后，会由辅导员通过专门的思政课程提高其价值理念，树立正确的价值观，因此，在实践中，很多专业课教师认为学生的思政教学工作与自身并不相关，由辅导员完成即可，自己不应当过多地干涉，只需要引导学生掌握专业知识、技能。有的教师则认为专业课的内容较多，自己的工作任务极其繁重，没有多余的时间对学生进行思政教学。

（三）专业教学与课程思政脱节

立足于教学育人，课程思政并不是新增的课程内容，而是将思政教学的目标任务渗透到不同专业课程的教学过程中，以此实现全方位育人，打造教学新局面。根据实践调查研究，大多数高校的思政教师都是经过正规训练的教师，所掌握的思政课程内容全面，不管是备课还是准备素材都具有一定的优势。但专业课教师并没有受过系统化的训练，也没有专业课程与思政教学渗透、融合的相关教材，导致很多专业教师认为无法将思政教育有针对性地渗透到课堂中，本质上是缺乏对理论的全面掌握，不知道采用何种方式进行深度融合，无法实现思政与专业教学共同发展。

二、课程思政建设的主要目标

（一）政治思想目标

从某种意义上来讲，高校开展课程思政本质上是为了实现政治教育的目标，真正贯彻落实立德树人的宗旨，帮助学生坚定信念，树立美好理想。在课堂教学过程中，教师通过多种方式激发学生的爱国主义精神，使其在未来生活和工作中艰苦奋斗、积极进取，通过四项基本原则及社会主义教育引导当代大学生拥党、爱党，始终保持对社会主义的信仰，坚定中国特色社会主义信念，树立民族自信、文化自信、国家自信。因此，专业课教师必须将专业内容与思政课程有机地渗透、融合，将、列宁主义的思想方法融入自然及社会科学中。

（二）价值引领目标

大学时期是学生树立正确价值理念的关键时期。帮助学生养成良好的理想信念，使其坚定不移地朝着目标艰苦奋斗，利用信仰力量实现其成长、成才，并且在学习过程中获得荣誉感、自信心，是目前大多数高校教师的教学任务，也是思想政治教学工作的关键所在。为了对学生进行积极、正确的指导和帮助，教师首先应当提升自我、完善自我，利用自身丰富的知识、高尚的品德影响学生。具体而言，教师要以价值引领作为核心任务，以德立身、以德立学、以德施教，规范自身言行举止，将自身作为学生的榜样形象，在专业课程的教学过程中融入思政教学的相关内容知识，明确其重难点及关键。在培养、提高学生的科学精神、端正学习态度的同时树立起崇高的人生理想，使其自觉、主动地承担发展社会主义的重任，成为优秀的社会主义接班人。

（三）职业精神目标

现代科学技术的飞速发展使信息的传递收集和共享变得日益便捷，网络中充斥着各种信息及思想，都在一定程度上影响着当代学生的价值理念，久而久之，很多学生崇尚金钱主义，具有较强的功利观念，不愿意艰苦奋斗，缺乏理想支撑，认为自身只需要掌握课本知识就能够获得高分，这样的错误理念在一定程度上也是由于应试教育导致的。在这样的背景下，通过多元化的专业课程培养并提高学生的职业理念、职业精神及工匠精神，是课程教学的核心目标任务，也是目前国家及社会对优秀人才的本质要求。只有引导学生树立社会责任感，爱岗敬业，才能自觉、主动地承担发扬我国优秀历史文化的重任，最终成为国家和社会发展的根本动力。

三、课程思政在仪器分析教学中的渗透、融入方式方法

（一）仪器分析教学与爱国主义教育融合

仪器分析是目前为止推动人类社会进步发展的重要手段，其帮助人们更为全面、系统化地认知物质世界，了解世界的本质，并且人们能够拥有一个公平、公正的世界。例如，在进行色谱这一环节的教学时，教师可以引入2022年将在我国举办的冬季奥林匹克运动会，通过奥林匹克运动会积极引入色谱这一课程内容。众所周知，运动会的举办成功必须营造出公开、公平、公正的环境，通过色谱的运用可以对赛前兴奋剂进行有效的分析，利用高效分离效能的色谱实现检测。在具体的教学开展过程中，教师也可以有针对性地利用一些视频课件、PPT作为辅助教学工具，向学生介绍展示兴奋剂的相关知识及兴奋剂的检测方式方法，帮助学生更为系统化、直观地了解色谱相关知识内容。值得注意的是，教师也可以积极引入爱国主义精神。2022年冬季奥林匹克运动会的圆满成功，能够进一步提高我国的综合实力，对外展示强大的软实力，提高国际地位，从而巩固中华民族在世界的地位。基于此，教师应当引导学生将自身的成长、成才与国家的繁荣、富强紧密联系，使其正确认识中国梦、复兴梦的伟大历史任务，不断提高自身的综合素养。

（二）仪器分析教学与工匠精神融合

在传统的礼仪认知中，工匠具备一定的高超技能技巧，专注于自身的工作，愿意为了提高自身的综合能力、解决生活中的实践问题不懈追求技术的提升，热爱自身从事的行业，由此可见，工匠的特征在于具备高超的专业能力、良好的职业态度、高尚的人文素养。例如，在进行原子吸收光谱这一环节的实践教学时，教师可以采用任务教学法的方式，积极引入与学生生活息息相关的实际案例，即检测超市中大米的重金属铬镉（Cd）的含量。学生通过亲自操作的方式了解具体检测的过程及步骤，提高自身的职业意识，从真正意义上感受到专业学习与自身职业发展中的内在联系。再在具体的操作过程中对所有的原始数据必须第一时间进行可靠的、如实的记录，一切实验都应当以实事求是作为基础和原则，通过实操帮助学生提高自身的职业精神，以严格的要求提升自我，培养良好的工作态度及严谨的工作作风。与此同时，还应当在实践教学开展过程中有针对性地渗透、融入相关法律、法规，使学生意识到任何单位及个人都不能做出损害人民利益的事情，以此提高学生的责任意识。在这一环节中，教师必须立足于课程思政，引导学生实事求是、精益求精，在自身未来的工作中做到专业极致、不懈追求。

（三）仪器分析与环境保护融合

环境的污染会造成严重的生态破坏，危害人类的持续发展。近年来，国家明确提出了环境保护的重要举措，以科学发展、持续发展作为核心目标任务。在进行紫外可见吸收光谱这一环节的教学时，教师可以将水体苯污染检测事件作为案例，引入课堂教学中，使学生充分意识到现代城市化的不断发展以及工业化的发展都在一定程度上造成了严重的水污染。通过检测快速实现水资源的分析，促使国家大力研发循环利用技术。这一环节的教学，教师的目标任务在于培养学生的环保意识，使其充分意识到资源的循环利用也是社会持续发展的关键途径。

（四）仪器分析与社会主义核心价值观“诚信”融合

诚信是立身之本，如果一个人失去了诚信就不会获得他人的诚信，也无法在社会中实现持续发展。诚信是课程思政的主要教学内容，为了将其在仪器分析课程中有效渗透、融入，教师可以基于毛细管气相色谱这一环节的教学，向学生展示出当前社会中反映强烈的一些不诚实案例，鼓励学生在课堂中进行集中讨论，通过这样的方式加强其对专业知识的理解和掌握，同时在课堂思政中树立诚信的核心价值观。学生如果在未来从事检测分析工作就应当发挥自身的责任感和使命感。

参考文献：

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1.1教材内容多课时减少且抽象难懂《仪器分析》内容涉及物理化学、生命科学、电子学、计算机信息技术科学等学科门类。随着课程进一步的改革，课时数量的减少，但对课程教学质量标准未降低，这种时间少、任务重、保质量的矛盾尤为突出，若采用传统的教学方法方式则无法完成教学任务，也不能取得应有的教学效果。《仪器分析》一般按照分析方法来划分章节，但是各种分析方法的内容之间逻辑性明显不强，知识点分散，学生难以抓住重点，记忆和掌握困难，易使学生失去学习的兴趣。

1.2仪器价格昂贵且高配备有限《仪器分析》涉及的精密仪器通常价格昂贵，学校配备数量有限，甚至有很多仪器就没有采购，西部的高校受财力困扰尤为突出。由于精密仪器较少，不是每个学生都有机会使用，且容易损害，所以学生实践的机会较少。

1.3高新尖仪器更新快，教材滞后随着高科技快速发展的需要，推动研发高科技的手段即新的分析仪器快速更新、快速推广，而教材内容则是多年不变，严重滞后，无法适应培养应用型人才的需要。

1.4课堂上学生难以发挥其学习的主动性本门课程，不论是理论课，还是实验课，均存在课时有限，并且实验仪器价格昂贵，结果，就使仪器分析实验课的上课方式主要为演示性实验，主要由上课教师独立完成，而学生仅仅是观摩者和写实验报告者。有的上实验操作课，先由教师详细讲解实验内容、仪器基本特点和实验步骤、注意事项后，再将实验所需要的东西全部准备好后，让学生到实验室操作实验，这种实验课对于学生来说很难发挥其主观能动性，窒息学生创新的动力。

2本课题组根据本门学科发展的趋势和教材的现行的内容

编排体系，以及学校的应用型人才的培养目标，对教学内容进行调整，进行必要的课程改革，培养学生的学习兴趣，促进教学质量和教学水平的提高

2.1改进课程教学手段因《仪器分析》内容枯燥、抽象难懂，且内容多课时少的矛盾，传统的教学方式无法达到良好的教学效果，采用多媒体教学，充分利用多媒体的优势，化抽象复杂为直观简单，激发学生学习兴趣，通过动画如实反映精密的、大型仪器的构造，详解仪器的工作原理，通过动画的形式，再现仪器的工作过程。也可以将教师的仪器操作步骤用录像录下来，挂在班级Q群、微信群或教师的微博上，让学生观看。也可联系附近的污水处理厂、化工厂，带学生前往参观，由教师讲解或请该厂工程师讲解，还可以带领学生到当地的质量检测中心参观，请其检测员讲解，既可讲解工作运行流程，也可讲解该领域的最新工艺流程。这些教学手段即可增强学生的理解和记忆，也提高了课堂效率。

2.2对课程内容进行取舍参照新教学大纲，结合我院实际编写了新的教学大纲，结合专业特点，补充新内容。在《仪器分析》中,介绍了现代分析仪器的原理和应用，如原子吸收分光光度计，激发了学生的学习兴趣。《仪器分析》课程是一门应用型的学科，和无机化学、有机化学这些基础学科不同，处理一些简单的问题用公式解决外，大部分的内容都是对实际样品的简化处理，忽略次要因素，抓住主要因素，在此基础上建立分析模型，以解决问题。从而实现准确性与经济性的统一。解决内容多课时少的矛盾，并且保证教学质量有效方法之一，就是需要根据授课对象的专业不同，对教材的内容进行取舍，重点讲解专业所需的实验仪器及分析方法，对其它进行略讲。

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[中图分类号]G642.423　[文献标识码]A　[文章编号]1005－4634(2012)02－0085－03

0　引言

仪器分析课程涉及内容广泛，较为抽象，难于理解，是化学类学科中难度较大的一门学科。而仪器分析实验是仪器分析课程中非常重要的实践教学环节，其目的是使学生进一步理解各种分析方法所依据的原理、技术特点及操作要领，学会一些常规分析仪器的使用方法，掌握运用仪器对实际物质进行分析分离的基本思路。通过本门实验课的学习，使学生掌握所用仪器的结构和各主要部件的基本功能，理解和掌握相关仪器的实验技术、方法，增强学生独立操作该类仪器进行科学研究的能力，培养学生使用分析仪器正确地获取精密实验数据，进而对实验数据进行科学处理得出有价值信息的能力，在获取实验数据的过程中也培养了良好的科学作风和独立从事科学实践的能力，是学生未来走向社会独立进行科学实践的预演。

随着我国高等教育体制改革不断深入，培养高素质、高质量的专业人才成为新世纪对大学生提出的更高要求。面临时代挑战，仪器分析实验课程的设置更要着眼于提高当代大学生的综合素质，培养全面发展的优秀人才。因此高校都在积极全面地推进仪器分析实验教学改革，不断调整仪器分析实验项目设置，最有效的培养适应时展的应用型人才。本文采用网络调查和部分高校实地调研的方法，对全国30所985重点高校仪器分析实验课程的开设情况进行调查，探讨仪器分析实验课程的发展趋势，以期能为一般普通高校提供借鉴。

1　仪器分析实验项目设置情况调查

仪器分析实验，是在学生学习掌握仪器分析课程的基本原理之后，将仪器分析理论与操作应用技能融合在一起的一门独立开设的基础实验课程。实验内容主要包括光谱分析法、电分析化学方法、分离方法等方面的仪器分析实验，下面分别对各部分实验项目设置状况进行调查分析。

1.1　光谱分析方法实验项目设置情况

光谱分析法是基于检测能量(电磁辐射)作用于待测物质后产生的辐射信号或所引起变化的分析方法，也就是利用特征光谱研究物质结构或测定化学成分的方法，包括红外、荧光、紫外分光光度法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、核磁共振波谱法、质谱法等。随着光学分析仪器的不断发展，在应用方面发挥越来越大的作用，因此光谱分析法在理论和实验教学中占有较大比例。在所调查的重点高校中，光谱分析法实验项目设置基本都在4个以上(见表1)，而且紫外分光光度法、荧光分光光度法、原子吸收光谱法、红外分光光度法都是必做的实验项目。比如厦门大学、山东大学、四川大学等院校分别对紫外分光光度法开设了两个实验项目，中山大学对原子吸收光谱法开设了两个实验项目，实验中还要求学生掌握最佳条件的选择方法等。而中国科学技术大学在分别开设了紫外、荧光分光光度法的同时，还增加了综合性实验如《芳香类化合物的紫外与荧光光谱比较分析》，对两种分析方法进行分析比较，使学生得到更深入和全面的锻炼。在红外光谱分析法实验中，山东大学、武汉大学、厦门大学、上海交通大学等院校分别对液体和固体样品进行了红外光谱测试实验，拓宽了学生视野。光谱分析法中核磁共振波谱法和质谱法，因受到仪器操作复杂和实验环境的限制，开设的学校较少，只占到所调查985重点高校的五分之一。

1.2　电分析化学方法实验项目设置情况

电分析化学是分析化学的一个重要分支，它是根据溶液或其它介质中物质的电化学性质及其变化规律来进行分析的一种方法，它把测定的对象构成一个化学电池的组成部分，通过测量电池的某些物理量，如电位、电流、电导或电量等，求得物质的含量或测定物质的电化学性质。根据不同的测量方法可以分为电导分析法、电位分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱法和伏安法。电化学方法因其分析速度快、灵敏度高、测量范围宽，而且仪器设备较简单、经济，仪器的调试和操作都较简便，容易实现自动化，所以高校对电化学设备的配置较为齐全，实验项目基本上在电导分析法、电位分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱法和伏安法中选择三种进行实验教学(见表2)。

1.3　分离方法实验项目设置情况

化学分离是指试样在进行测定(或检出)以前，常常需要使待测(或检出)物质与干扰物质彼此分离。在仪器分析理论教学中主要学习了色谱分离技术，利用欲分离的各组分在体系中两相的分配有差异(即分配系数或吸附等温线不同)，当两相作相对运动时，这些组分随着移动，可反复进行多次的分配，组分的分配系数虽然只有微小差异，但在移动速度上却有颇大的差别，于是这些组分得到分离。色谱法两相中，一个相是固定不动的，称为固定相；另一相是移动着的，称为流动相。根据流动相和固定相的不同，分为气相色谱法和液相色谱法。该法通常处理量较少，故很适合于作微量组分的分析分离。通过对30所985重点院校调查(见表3)，可以看出这些院校均对气相色谱法和液相色谱法开设了实验，而且山东大学、厦门大学等对气相色谱法开设了两个实验，其中有8所高校还开设了综合性实验，比如气相色谱／质谱联用法或液相色谱／质谱联用法，占所调查高校比例的26，7％。但高校中开设毛细管气相色谱实验的并不多，仅仅包括北京大学、山东大学、武汉大学在内的3所高校，只占所调查高校比例的10％。因受到实验环境、设备等条件的限制，其它的分离方法如毛细管电泳、毛细管电色谱法、超临界流体色谱法和超临界流体萃取法等在所调查高校中基本没有开设。

1.4　其它分析技术的开设情况

其它的一些分析技术比如热重法、差热分析、差示扫描量热法、流动注射分析法、X－射线衍射分析法等，在所调查的全国30所985重点高校中，开设这些实验课程的寥寥无几，仅仅发现四川大学和中国科学技术大学开设了《CaC2O4・H2O的差热分析和热重分析》实验项目，厦门大学开设了X－射线衍射分析法定性分析实验，其中包括等轴晶系试样单胞常数、晶面指数、点阵类型的测定等。

2　调查结果分析

2.1　实验仪器设备和实验教材

随着国家科教兴国战略的实施，我国高等教育事业得到了迅速发展，各高校为了提高办学水平和增强竞争力，购置了很多大型仪器设备，极大地改善了高校的办学条件，为从事高水平的科学研究及培养高素质的创新型人才创造了有利条件。于是先

进的分析仪器逐渐取代了老仪器，并随着计算机软件突飞猛进的发展及其在仪器分析中的广泛应用，使得仪器的性能大幅度提高，也因此建立了表征测量的新方法、新技术，并开拓了新领域，于是现有的仪器分析教材内容落后于新仪器发展的现象更为显著。一方面要求高校管理者要与时俱进，开阔视野，勇于创新，加大发展步伐，及时引进先进的实验仪器设备和及时更新实验仪器中的计算机软件系统；另一方面也要及时更新仪器分析教材内容，使得仪器更新发展和教材内容趋于同步。同时也因仪器分析实验教材通用性不强，不同院校拥有的仪器设备的种类、型号和数量参差不齐，因此开设的实验内容、实验个数、实验要求也不尽相同，在借鉴其他高校成功经验的同时，更重要的是能够探索出一种适合本校具体情况、易于实施、具有可操作性的方案，从而更有效的培养出高素质、高质量的专业人才。

2.2　实验内容

研究型和应用型实验在高校仪器分析实验课程中的主导地位日益显现。传统的仪器分析实验所设立的实验项目基本为验证性实验，虽然实验方法成熟，但实验内容陈旧，与现实生活和实际生产关系不大，这些内容已不能适应当前科学技术的发展和人才培养的要求。而且实验内容单一，验证性实验较多，缺少培养学生将理论知识应用于实践、解决实际问题的能力。当中所涉及的大型贵重仪器实验，或是演示实验，或是学生短时间操作，不能适应科技发展的需要，不能达到提高学生创新能力的目的。在所调查的985重点高校中，可以显著的看到这方面的改进和提高，研究型和应用型实验比例明显加大，而且实验过程趋于完整合理，有别于传统的使用现有的药品试剂。比如在分离方法实验中，四川大学、北京师范大学、中山大学等开设的APC药片中各组分(阿司匹林、咖啡因和非那西丁)的测定实验，就增加了一些实际样品(药品)的前处理过程，使得整个实验的应用性和科学性得以提升。但也存在不足的地方，比如还可以紧密结合现实生活中所遇到的一些热点问题，如奶粉中三聚氰胺的检测，蔬菜中农药残留的检测及中草药成分的测定等实用性较强的实验内容，帮助学生认识到仪器分析在现实生活中的地位和作用，意识到某些分析方法的作用和重要性，从而激发学生的兴趣和求知欲。同时使得仪器分析实验更加贴近社会和生活，更能调动学生的积极性，最有效的培养适应时展的研究型、应用型、创新型人才。

2.3　实验方法和实验策略

注重构建学生从事科研工作的基本思想和方法。在仪器分析实验教学中，教师既需要把理论课上讲述的有关仪器分析方法的基本原理和基础知识与实验教学内容有机结合起来，又需要把实验中所要应用的仪器操作的基本技能教授给学生，同时也通过整个实验过程，启发和培养学生的独立思维和创造能力，塑造和发展学生的科研思想和方法，真正做到授之以渔，为学生今后在从事教学、科研、分析检测等工作方面奠定一定的基础。

2.4　实验考核体系

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仪器分析实验课程是化学类及相关专业开设的主要基础课程之一，课程内容主要包括电化学分析法、紫外可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、色谱法、原子吸收光谱法、荧光光谱法等模块。通过这门课程的学习，学生可以加深对有关仪器分析方法基本原理的理解，掌握仪器的基本结构及使用方法，合理选择实验条件，正确处理实验数据和表达实验结果，为后续课程的学习及未来职业岗位的胜任奠定一定基础。

1仪器分析实验教学存在的主要问题

1．1硬件资源不足，学生缺乏实操训练

仪器分析实验所用大型仪器每台价格少则几千元，多则几万元，甚至几十万元。许多院校受到资金和场地的限制，无法配置课程所需的全部设备，或者仅有1～2台面向全体师生。因此，硬件资源的不足，导致仪器分析实验教学不能像基础实验那样，采用独立操作的方式，让每位学生都参与实验，只能靠教师演示或让学生做些辅的操作来完成教学任务。例如:在红外光谱实验中，学生可以进行的操作大多是固体样品的压片;在液相色谱实验中，学生的主要任务是配置溶液、用超声除去气体、用微孔滤膜过滤等。而仪器参数的设置、进样等涉及仪器操作的部分大多由教师演示，学生则少有动手操作仪器的机会。

1．2精密仪器的特殊性使学生使用受到限制

精密仪器的操作技术要求高，使用人员只有在熟悉仪器性能和熟练掌握操作规程的前提下，才能进行实际操作。一旦使用不当，不仅会造成仪器损坏，而且相对高昂的维护费用和相对较长的维护时间会给日常教学带来严重影响。因此，在仪器分析实验教学中，通常采用大循环方式组织教学。大多数任课教师为了保证设备处于良好的运行状态，避免或减少故障的发生，在课上只是亲自演示，不允许学生随意开启、关闭仪器，随意旋转仪器按钮，随意改变仪器工作参数。在这种情况下，学生只能走马观花地看演示，达不到理想的学习效果。

1．3注重培养操作能力，忽视介绍内部结构

仪器分析实验的教学目标为掌握实验原理，了解仪器构造、各部分功能，以及仪器的使用、维护和保养。多数学校在现有条件下，收获较为理想的教学效果也只是学生能在课程结束后掌握机械操作仪器的方法，而学生对仪器的内部结构和原理却了解甚少，也不懂常规维护和保养，能力自然不能得到充分锻炼。这对日后工作帮助显然不够，难以满足职业教育技能型人才培养的实际需求。

1．4辅助教学手段针对性不强

随着信息化时代的来临，在硬件资源不足的情况下，教师可以借助互联网上的教学视频来进行辅助教学，对学生掌握实验原理、仪器构造也能起到一定效果。但由于仪器设备型号不同，软件、硬件操作规程差别较大，学生观看互联网上的视频后，面对本校的实验设备可能还是无从下手。例如:利用百度搜索到的紫外可见分光光度计的教学视频多为721、722、752、UV756MC型号;气相色谱仪教学视频主要是GC120M、AGILENT6890N型;而液相色谱仪、原子吸收分光光度计、原子荧光光度计、气质联用仪等仪器的网络教学资源十分有限。针对以上问题，根据实际条件，选择、开发适合本校的辅助教学手段，用来弥补教学资源的不足，不失为一条可行之路。

2辅助教学手段在仪器分析实验教学中的运用

2．1将仿真技术引入教学

分析仪器仿真技术是利用计算机技术、网络技术、仿真技术和信息技术，在计算机上建立一套与真实分析仪器完全相同的虚拟分析系统［1］。它能够借助图像、动画来描述设备的特性，显示实体的真实动作，模仿真实操作过程。国内大型分析仪器仿真技术现已成熟，以由北京东方仿真软件技术有限公司开发的大型分析仪器仿真操作系统系列软件为例，它涵盖紫外分光计、红外分光计、气相色谱装置、原子吸收光谱、高效液相色谱、色质联用分析仪仿真等内容。该系统采用计算机虚拟仿真技术进行开发。软件具备机理模型，虚拟场景逼真度高，且以真实实验数据库作为支撑，能够自动模拟相应的实验现象，得到与真实实验相似的实验结果。操作方式灵活真实，仿真操作过程与真实仪器操作过程极其相似。学生可以通过仿真技术在计算机上建立的虚拟实验操作平台，完成对昂贵分析仪器设备的模拟操作，就如同在真实的分析仪器上操作。它不仅能够满足日常训练、常规考核以及技能大赛等需求，也为剖析仪器的内部结构、原理提供极大方便。仿真实训室的建立可利用校内现有计算机机房进行扩充，购买相应操作软件。这与添置设备相比，仿真技术投入少、消耗低、使用周期长、维护方便。大型分析仪器仿真软件的引入，与传统的教学方式相比，不仅能满足设备数量与学生数量之间巨大差距的矛盾，弥补办学硬件资源的不足，还可对设备的内部结构、实验原理等相关知识进行形象剖析和立体化讲解。仿真仪器的反复操作不仅不会增加实验成本，遇到操作不当、参数设置不正确时，也不会损坏仪器、出现安全问题，能够帮助学生尽快、全面掌握仪器设备的操作技能。

2．2合理运用微课

针对仪器分析实验硬件资源不足的问题，如何把有限的实训资源整合到传统教学环境里来，使其最大限度地发挥作用，需要教师认真对待。从技术角度来看，微课这种灵活、主题突出的新型教学模式就是一个有效的方法。微课是以教学视频为主要载体，反映教师在教学活动过程中针对某个知识点或教学环节开展教与学的各种教学资源有机组合。开发仪器分析实验相关微课，借助网络与视频技术，通过视频、图片、PPT等形式，可形象直观地将实训项目操作技能视觉化，供学生反复观看，更有利于学生理解与掌握专业技能［2］。它还能将课堂教学延伸到课外，学生能够在课前、课后利用电子设备浏览实训课教学内容，有针对性地学习。教学视频是微课的核心组成部分，时长一般在5～8分钟，主题突出，经过后期制作的视频及配套辅助资源的总容量一般为几十兆字节，视频格式须是支持网络在线播放的流媒体格式(如rm，wmv，flv)等［3］。仪器分析实验的微课制作可采用“录像法”，把仪器部件、旋钮、操作方法、实训内容完整地展现出来。如对红外光谱实验中固体样品的压片过程、分光光度计的使用，均可全程录制。而对于大型设备，如气相色谱、高效液相色谱、原子吸收分光光度计等，一次完整的实验耗时较长，微课的制作可按动作节点把操作步骤碎片化成不同单元，针对碎片化后的知识点进行录制。步骤要连贯，不能轻易跳过。视频的后期制作中，加入关键词，以字幕的形式补充其不宜讲清楚的部分。以G5气相色谱仪的操作为例，可碎片化成以下几部分录制:一是仪器构造，主要介绍气路控制系统、仪器控制面板、进样器、色谱柱箱、检测器(包括控制电路)等;二是开机方法，介绍开机操作顺序及载气流量的调节;三是样品测定，主要介绍主菜单功能，设置温度、桥电流的方法，由于升温时间较长，过程省略;四是取样进样的操作;五是关机方法，介绍怎样返回至主菜单，设置桥电流，怎样关恒流源降温，最后关主机;六是软件操作部分，可使用“Camtasia”录屏软件，将软件操作过程完整录制下来。仪器操作的录制过程，既要有设备的整体画面，又要注重细节，让学生能够在整套设备中准确找到相关按键或旋钮，同时又能看清操作方法。

2．3建设网络教学平台

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中提出，要“加强网络教学资源体系建设，开发网络学习课程，创新网络教学模式”。网络教学平台是实现教育教学方法创新，促进优质教育资源普及共享的重要途径和基础保障［4］。网络教学支持平台是指建立在互联网的基础之上，为网络教学提供全面支持服务的软件系统的总称，包括支持网络教学的硬件设施和支持网络教学的软件系统。网络教学平台主要有点播式教学平台和互动式网络教学平台。点播式教学平台能够实现教学资源的快速传递，学生可以随时点播音频、视频课件，查阅电子教案等教学内容。而互动式教学平台可使师生通过网络进行交流，教师也可利用教学平台对学生的学习情况进行跟踪，并根据学生的学习情况有选择性地课程内容。网络教学平台建设包括硬件建设和软件建设。硬件设施主要有全方位的校园宽带网、功能完善的网络多媒体教室、服务器、多媒体教学材料和软件的存储设备。软件方面主要是教学系统平台。教师可将仪器分析课程的课件、教案、专业资料、仪器使用的微课程上传至平台，供学生自主学习。学生可先通过网络平台观看仪器操作的微课程，熟悉仪器结构和操作要领，然后上机操作，这使得教学更具有针对性。目前国内许多院校或公司研制和开发了适合自身需要的网络教学平台产品，如北京师范大学研制的Vcalss、上海交通大学的Answer教学系统平台，都可以引进使用。

2．4其他辅助手段的使用

根据仪器分析实验课程的特点，教师也可选择简单易行的辅助手段，如:制作大型仪器操作流程图，并将其打印、压膜塑封后放在仪器旁边，学生在使用之前需仔细阅读，按照说明进行操作;针对现在高校大学生几乎都有智能手机的现状，在没有网络教学平台的情况下，教师也可将微课、视频通过微信发送给学生;也可通过易企秀软件，生成二维码，学生通过扫描二维码的方式在课后观看相关教学视频进行自学等。

3结束语

仪器分析实验课程是一门实践性很强的课程，对分析仪器的需求较高。在教学资源有限的情况下，我们应当积极探索辅助教学手段的运用，帮助学生深入、直观地理解和掌握所学知识，提高动手能力和独立操作能力，为学生独立调试、使用仪器打下良好基础，从而达到提高教学质量的目的。

作者:柳意 单位:锦州师范高等专科学校

参考文献:

［1］田文德，丁辉，姚飞．分析仪器的计算机仿真［J］．现代科学仪器，2001(3):41－49．

篇（5）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A?摇 文章编号：1674-9324（2012）03-0233-02

随着对生物产制品及食品质量与安全日益重视，《仪器分析》是当下多数生命科学学院相对重视的课程，作为实验性的课程，实验教学是其重要的组成部分，实验教学对于促进理论知识的理解运用，保证整体教学水平起着重要的作用。[1]以本校生命科学学院专业组成为例，含生物工程、生物技术、食品质量与安全和药学四专业，《仪器分析》均是重要的专业基础平台课，而鉴于本校与质量技术监督部门和出入境检验检疫局等相关部门有着非常密切的联系，在如何向有关部门输送和培养专业技能人才的问题上，有关人士一致认为《仪器分析》课程应该作为重点改革和实践的课程，本文就以苯甲酸的红外光谱实验为例，浅谈一下本院关于《仪器分析》课程的实践改革。

一、实验设计与内容

红外光谱实验是属于《仪器分析》课程中“吸收光谱”的教学内容，与“吸收光谱”法-紫外可见吸收光谱不同，后者广泛应用在其它课程如《有机化学》《食品检测技术》等，本文不再赘述。红外光谱分析是有机化合物结构定性的重要工具之一，该实验课程的设计主要包括理论课程准备、实验前期准备、实验进行及实验后的数据整理等四个方面。①理论课程的准备。红外光谱在课程中的位置是在紫外光谱之后，通过介绍其与紫外光谱的区别和联系，让同学们知道二者的异同点，由于要为实验环节做准备，故在理论课程中除了进行红外光谱基础知识的介绍，更重要的对红外光谱中重要的基频吸收峰进行详细的归属和解析，并要和相应的有机化合物进行反复的讲解，如苯甲酸中重要的基频吸收峰有羰基（C=O，νs1700cm-1附近强蜂）、羟基（O-H，νs3300cm-1附近强峰）、苯环的碳碳双键（C=C，s1400-1600cm-1附近2-4个中强吸收峰）以及指纹区的苯环单取代峰（vs700cm-1附近两个中等强度吸收峰）。②实验前期准备。掌握理论知识以后，将集中给学生观看红外光谱的仪器操作视频，重点给学生讲述实验过程中的知识点和要点，如苯甲酸的红外光谱是基于固体样品的分析，故包括固体样品研磨所需的器具-玛瑙研钵；固体压片所需的仪器-压片机以相应的压模；最后介绍红外光谱仪的结构和大致的操作步骤。在该环节中不仅要在课堂上给同学们做逐一讲解，还要求他们在课下利用“网络课程平台”中的视频资源，反复观看和熟悉，为进入实验室实际操作提供必要的准备。③实验进行。红外光谱仪属于价值较为昂贵的仪器之一，本实验采用的日本原装进口岛津IR-Prestige-21型傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR），整机价格达到近20万元人民币，而压片机也高达2万余元。所以在实验进行前要给学生普及安全知识，一定要珍惜仪器资源，特别是价值不菲的进口大型分析仪器更是如此。本环节主要包括两个步骤：第一步压片环节。教师将利用玛瑙研钵、压片机等设备现场示范苯甲酸的压片，并逐一讲解压片时注意的事项。示范完毕后，让学生以3人为一小组进行逐一压片，全部完成后，按照次序依次进行FT-IR样品扫描。第二步扫描环节。首先介绍FT-IR仪器的基本结构和操作方法，然后对压制的片子进行扫描，并对扫描得到的IR图谱与标准图谱库进行搜索和比对，并记录得分。④实验后的数据整理。将实验获得的苯甲酸红外光谱图整理后进行“网络课程”的上传和展示，并完成书面形式的实验报告以便归档。报告整理包括图谱的重要吸收峰归属和得分情况，教师将根据红外图谱吸收峰的明晰程度及得分情况进行分级，并选取结果良好的小组进行讨论和分析，以对红外光谱理论和实践能够得到更好的联系。

二、实验效果与反响

《仪器分析》与其它课程不同，依托的是价值昂贵的大型分析仪器，多年以来，大型分析仪器的实验教学大都采用“演示法”，教师提前做好实验设计和实验准备工作，从实验原理、步骤到注意事项、甚至实验结果都面面俱到地讲解。[2]因为内容量太大，基础知识难懂，且学生预习不认真或不预习，上课积极性较差，很难记住教师“苦口婆心”讲的内容，所以部分学生不可能在头脑里形成完整的分析流程和实验思路，未能收到令人满意的教学效果。而在利用压片法绘制苯甲酸的红外光谱实验课程中，根据实验的特点，利用理论课、实验课前、课中和课后等多方面的交叉实践，指引学生将红外吸收光谱的理论知识体系熟练地应用在实验过程和结果的分析报告中，此外，利用网络课程平台，积极地与学生互动，调动学生的学习热情，取得较好的效果，这是由于一方面学生有机会亲自动手操作红外样品制备中的压片机和傅立叶变换红外光谱仪，所以同学们几乎个个都热情高涨。另一方面同学们用亲手压的苯甲酸薄片，扫描得出相应的图谱，再根据图谱情况判断压制的片子是否最佳。整个过程都由学生独立完成，既培养动手操作能力，也培养了独立思考和信息处理的能力。

利用压片法扫描苯甲酸的红外吸收光谱图是本学院《仪器分析》实验课程中实践性和特征性最强的一次代表性的实验课程，并作为我院“食品与质量安全教育部示范中心”网络课程展示的甄选课程，虽取得了一定的优良效果，但还是有不足之处：①红外光谱样品的制备包括多种手段，除了压片法外还有液膜法、薄膜法等，由于时间和空间有限，不能集中设计实验环节；②亦作为整个《仪器分析》课程的薄弱环节，相应的大型仪器分析设备和实验室教师太少，远不能满足日益增长的本科生数量对本课程的教学要求。总之，《仪器分析》作为实践性非常强的一门专业平台基础课，对于提高学生的理论联系实际的能力、动手能力均有重要的促进作用，相比较枯燥的理论知识而言，如何科学和合理设计实验教学的内容和流程，将对提高这门课程的易懂性和学生的学习兴趣起到至关重要的作用。苯甲酸的红外光谱实验利用苯甲酸这一物质结构简单、容易辨析、重复性好的特点，是使学生熟练掌握固体样品的红外光谱样品制备方法的良好对象，本课程也着重发挥了“网络课程”的优势，上传数据不仅使实验结果得到非常好的反馈，也提高了学生们主动学习的积极性和创造力，对于缓解目前《仪器分析》课程中大型分析仪器匮乏以及师资资源的不足亦有着重要的支持作用。在培养面向21世纪人才的过程中，不仅要培养学生系统的理论基础和实验技能，更重要的是培养学生分析问题、解决问题的能力、创新精神、求职欲望和团队合作精神。[3]应当引导学生从学科交叉中得到创新的启发，学习从庞杂的知识体系中提炼出最有价值信息的能力，使他们能从不同的仪器分析方法中归纳出共性和个性，学会举一反三、触类旁通。

参考文献：

篇（6）

“仪器分析”课程是我校为国家理科基地开设的主干基础课之一，是化学、应用化学等专业的一门必修专业基础课。自1980年教育部将仪器分析首先列入综合性大学化学专业的必修基础课以来，我校从1982年起开始为79级本科生开课。多年来仪器分析课程组认真规划，深化教学改革，初步形成了具有自己特色的教学体系。该课程1999年被教育部批准列入“国家理科基地名牌课程创建项目”，2006年被教育部评为国家精品课程。

一、实施系列改革，提高课程质量

为了不断提高人才培养质量，针对培养目标和培养模式，围绕课程体系、教学内容、教学方法和教学手段等方面，对“仪器分析”课程进行了系列改革。

1.教学队伍建设

实行课程负责人制，注重课程负责人在实际教学工作中的引领和骨干教师的传帮带作用，保证青年教师培养工作严谨规范。秉承“以人为本，教学第一，治学严谨，求实创新”的教学传统，促进教学团队结构的完善和水平的提高。课程组现具有年龄、职称、学位合理的教学梯队，形成了一支朝气蓬勃奋发向上的教学科研创新群体。

2.课程体系和教学内容改革

按照化学学科对人才培养的要求，构建以一级学科架构的“平台（公共基础和学科基础）+模块（专业交叉、专业实验和实践教学）+课程群（素质教育、学科前沿和专业方向）”的课程体系，体现了“宽口径、大专业”的通才教育模式，为人才专业知识掌握、专业特长培养和个性发展创造条件。

郑州大学是我国第一所省部共建高校，也是河南省唯一的“211工程”重点建设大学。我校的化学专业也是国家理科基础科学研究和教学人才培养（化学）基地、国家级特色专业建设点。化学专业按照“理科基础科学研究和教学人才培养基地”的教育模式，培养少而精、高层次的科学研究与教学人才。实行单独编班、单独上课、动态管理的滚动竞争机制，进行重点倾斜和培养，在推荐免试研究生、提前进入硕士研究生阶段学习方面，享有优惠待遇。应用化学专业则注重培养基础扎实，知识面宽，具有系统的化学基础理论知识，良好的试验、开发研究、工艺设计技能，优良的科学素养和科技、生产管理才能的复合型人才。

根据建立的“平台+模块+课程群”的课程体系，课程按层次化教学体系实施。仪器分析面对化学类专业不同类型的班（拔尖创新人才实验班、理科基地班、应化班和六年制本硕连读班）分别授课；同时，对于非化学类专业，制订单独的教学计划，开设分析化学课程（含化学分析与仪器分析）。

从2008级本科生开始，选拔组建拔尖创新人才实验班，单独编班开课。自2011年开展仪器分析课程的双语教学试点，启用被国际著名学府普遍采用的教材作为基本教材，结合使用自编的教材，使学生受教育的层次得到更大的提高。课程采用全英文课件授课，教学语言根据课程难易和学生理解程度中英文并行。实验班同学具有良好的基础知识和学习热情，双语教学的开展为发掘他们的学习潜能提供了较好的发展渠道。2011年又新增开设学科前沿课程群的“今日化学III”（物理化学和分析化学学科方向内容），讲授学科及课程的发展状况，确保教学内容的前沿性。

3.教学方法和手段

教学方法的改进根据课程的总体要求体现在如下几个环节：讲课、习题及讨论课、专题报告、作业、课程论文和检测等。在教学方法和手段上相互呼应，多种形式与多种手段配合使用。

分别按照化学类及近化学类基本教学内容，讲课时在突出基础的同时，对每一种仪器分析方法的建立和演变过程予以介绍，把仪器分析研究领域的最新研究成果和发展动向引入授课内容，适当反映现代进展水平；并注意时时传输学习方法。

要求学生撰写课程论文，在学生熟练掌握基本理论知识的基础上，通过查阅相关资料，就自己感兴趣的问题给出专题研究结果。通过撰写课程论文，使学生归纳了知识，总结了概念，学到了思维的方式，提高了学习能力和独立获取知识的能力，为将来的毕业论文创作做好准备，为以后撰写科研论文打好基础。对于撰写课程论文这一教学改革尝试，多年来坚持至今。同学们在论文写作过程中充分发挥自己的主观能动性，出现了一批具有一定创新观点的论文。

安排课堂讨论，学生根据仪器分析所学内容，结合相关课程知识进行准备，以组为单位推选代表在课堂上发言，教师进行针对性讲评。通过课堂讨论，激发了学生的学习兴趣，活跃了课堂气氛，这种方式既锻炼了学生的语言组织能力和表达能力，同时增强了对教学内容的理解，也加强了师生之间的交流。

建立了考核成绩综合评价办法，各项考核要求均占有一定的成绩比例。采取将笔试成绩作为一部分，与作业、课程论文、习题讨论等成绩相加，计为课程的总成绩。总的思路是增大平时学习成绩评价的比重，将考试尤其是期终考试的要求与平时的学习过程结合起来。该项教学成果通过省教育厅鉴定，获得河南省教育科学管理研究优秀成果一等奖，并加以推广。

4.多媒体课件资源库建设和课程网站建设与维护

根据课程特点开发和应用高质量的多媒体教学辅助课件，建设了网络课件资源库。将课程内容采用模块化的组织方法，以章节为基本单元，以知识点教学单元为单位，根据具体的知识要求以及重点、难点，采用文本、声音、图像、动画等多种形式表现，提供多层次的学习内容。媒体素材的建立在使用中经过不断测试、修订。CAI网络版课件可在标准浏览器中运行。

同时，我们还建设了“仪器分析教学网站”，学生可利用教学网站，进行课程的预习和复习，并且还可进行在线自我检测，及时理解和掌握在课堂上所学内容。根据需要在教学中合理使用多媒体辅助教学软件，满足课程的教学需要，在教学中发挥了作用。

5.教学研究

将教学内容改革、教学方法和手段创新、教材建设、队伍建设、课件资源库建设，作为一个综合系统工程，实现课程体系的整体优化。

事实上，精品课程建设本身就是一项重要的研究课题。在仪器分析课程教学和课程建设的基础上，将教学研究与教学实践相结合，长期坚持进行教育教学研究工作。课程负责人参加的由高等学校化学教学研究中心组织的“多功能综合性高等化学试题库的研制和应用”，获国家级教学成果二等奖。由课程负责人参与承担的河南省高等教育教学改革研究重点项目“化学类专业创新人才培养模式的研究与实践”，获郑州大学教学成果特等奖和河南省教学成果一等奖。近年来，课程组还发表了近20篇教学研究论文。

6.理论教学与实践教学并重

仪器分析理论课与实验课各自独立开课，又相互紧密配合。利用构建的适应理、工、医等各专业的化学教学大平台，开设综合性、创新性和研究性实验。设立了加强基础、循序渐进、突出重点、全面提高的目标。

仪器分析实验分为基础、提高和设计三个层次。开始的基础实验以基本内容为主，逐步扩大范围和难度，设计实验由学生独立查找资料、设计方案、选择仪器来完成。

7.实行本科教学导师制

课程组教师积极参加国家理科（化学）基地建设项目的实施，通过国家基金委人才培养基金“科研训练及科研能力提高项目”和“人才培养支撑条件建设项目”，改善人才培养环境。

实行本科教学导师制，课程主讲教师同时任基地班导师。结合课程教学，让学生提前进入导师实验室。广泛吸收本科生参加项目训练，开展“师-研-本”互动式科研训练模式。鼓励学生个性发展。使学生了解科学研究前沿，开阔了视野，提高了学生的动手和创新思维能力。近年来，课程组指导化学系本科生参与公开30余篇。

二、课程建设中有关问题及思考

课程建设的重点是内涵建设，最终目标是打造优质教学资源，全面提高本科教学质量，真正使学习者受益。

在开展课程建设的过程中，要注意处理好传统与特色、规范与创新、内容与方法、基础与专业、教学与科研、点与面的关系，切实认识到“质量工程”和精品课程建设对于提高人才培养质量的重要作用。根据自身定位与特色，合理规划，做好长期建设的准备，树立精品课程资源建设可持续发展的观念。

1.探索具有自身特点的人才培养模式

分别按照“研究型”和“应用型”的人才培养思路，进行因材施教。既要培养少而精高层次的化学“研究型”人才，又要根据经济建设尤其是中原经济区建设和社会发展需要，培养知识面宽、适应能力强的“应用型”人才。

针对课程内容及课程体系改革，综合协调分析化学学科建设与课程建设、本科生教学与研究生教学、教学与科研的关系。按照新的人才培养模式组织教学，要更加细致地修订教学内容，逐步优化。处理好理科基地班、拔尖创新人才实验班、本硕连读班和应化班的关系，确定不同的培养重点，确立切实合理的人才培养目标，进一步探索具有特点的人才培养模式。

例如本硕连读班的培养在一定程度上受基地班推免的影响，据此，一方面增设“本硕班”奖学金；另一方面，使其可自由选择到基地班或双语班上课，激励学生自主学习、努力成才。不过，由于涉及本科生与研究生的培养衔接问题，仍待进一步整合。

2012年年末，举行了郑州大学与中国科学院合作共建“卢嘉锡化学菁英班”签约揭牌仪式。这是贯彻落实教育部、中科院“科教结合协同育人行动计划”精神，提升我校人才培养质量的重要举措。“卢嘉锡化学菁英班”的设立，对于探索院、校联合培养人才的新模式，提高高等教育人才培养质量，带动高等学校与科研院所在教育和科研工作方面的相互配合、相互支持、共同发展，会起到积极作用。这同样也是需要认真研究和解决的新课题。

2.仪器分析计算机辅助教学（CAI）课件的研制和应用

计算机辅助教学（CAI）是在20世纪90年代多媒体技术兴起后迅速发展起来的。多媒体课件的开发、研制以及在网络教学平台上的应用，为教学方法和手段的改革开辟了重要的途径。但是，课件开发是一个系统工程，课件资源库建设、实施和维护，需要投入很大的时间和精力。这是一种对教学内容再创造的过程。既需要扎实的专业基础、丰富的教学经验，又需要具有较好的计算机技术，更需要付出艰辛的劳动。要进一步对网站内容、形式补充完善，为广大师生在获取网络资源的同时提供更加全面的帮助。

3.加大实验教学改革力度

要创建“一体化、多层次、开放式”的实验教学模式，更新实验教学内容，改革教学组织形式，加大设计性和综合性实验项目的比例。

同时，必须注重科学研究对人才培养的促进作用，适时将科研成果转化为实验教学项目。

4.依托专业建设平台

“当代分析化学是一个丰富多彩、内容繁多的知识宝库”。作为专业的基础知识支撑，仪器分析、化学分析的理论和技术为分析化学学科的人才培养打下基础，也为相关学科提供了学科发展的重要保障。我们要充分利用现有的国家理科基础科学研究和教学人才培养基地、国家精品课程、国家级教学团队、国家级高等学校特色专业及国家级化学实验教学示范中心等平台，结合化学博士后流动站、化学博士点，国家级重点（培育）学科（有机化学）和河南省重点学科（分析化学）建设，培养和造就基础扎实、知识面宽、能力强、综合素质高、勇于参与国内国际竞争的优秀基础科学研究与教学后备人才。

参考文献：

[1] 石杰. 仪器分析（第二版）[M]. 郑州：郑州大学出版社，2003.

[2] 叶能胜，张孝勇，谷学新. 浅析国内外仪器分析教材的选用[A]//第十届全国大学化学教学研讨会论文集[C]. 2009：251-253.

篇（7）

根据企业化学检验工和分析工工作岗位对仪器分析课程的要求，确定本课程目标如下:

（一）知识目标1.掌握紫外—可见分光光度法、原子吸收分光光度法、电位分析法、气相色谱法等方法的基本原理、基本概念；2.掌握紫外—可见分光光度计、原子吸收分光光度计、电位分析仪器、气相色谱仪等仪器的使用方法；3.掌握常用的仪器分析的定性定量方法；4.了解其他仪器的检测方法。

（二）能力目标1.能够熟练规范地操作紫外—可见分光光度计、原子吸收分光光度计、电化学分析仪器、气相色谱仪等仪器；2.能够根据测定要求选择适宜的测定手段；3.能够根据样品情况确定测定方法和设计测定步骤；4.能够规范地记录检测数据、处理检测数据、评价检测结果、提交检测报告。

（三）素质目标1.培养分析检验工作人员（如实记录实验过程中所有数据和实验现象）基本职业道德；2.培养学生的安全意识，建立成本节约化职业意识；3.培养团队合作意识、环境保护意识；4.培养学生发现问题解决问题的能力，具有初步的科学研究能力。

二、课程教学设计

（一）课程设计的理念和思路本课程在教学过程中采用“模块式教学，项目化场景设计”的教学方式。在课程设计中，理论知识以够用为度，注重实际操作能力、技术应用能力、自主学习能力、创新能力、岗位适应能力和综合职业素养的培养。设计以分析工、检验工工作岗位的职业能力培养为重点，以岗位职业标准和工作任务为依据，通过职业技能分析与课程能力分析使教学过程与工作任务一一对应，突出学生的职业能力培养；授课过程中灵活应用教室、实训室等教学场所，实施讨论、汇报、实践操作、结果评价等教学环节的教学任务，教学模式模拟真实工作场景，营造良好的职业氛围和环境，把“教、学、做”有机结合起来，达到课程设计的职业性、实践性、开放性的要求。

（二）课程设计过程1.理论学习：课题组经过长期的教学实践，并选派教师考察澳大利亚职业教育模式，学习国内的“项目化”教学模式，引进先进的教育教学理念。2.企业调研：团队教师到内蒙古农科院农产品检测中心、环境监测站、清水河蒙西水泥股份有限公司等单位参观、学习、培训，参加企业分析岗位的工作。通过企业调研做岗位职责分析，清晰企业岗位设置，在教学中引入企业员工规范培养学生职业素养。3.与企业专家研讨。在我系举办的校企专业共建研讨会上，“模块式教学，项目化场景设计”作为一个专题在校内外专家中间进行讨论论证，这种教学模式得到企业的认可。老师们结合多方面的信息，结合我校生源情况、软硬件条件、教学任务的理论教学目标和实践教学目标，引进适合在教学中开展的工作项目，加以设计，应用到教学工作中。

（三）课程教学内容的组织与安排这些项目分为基础项目、自主项目和综合项目，基础项目的设置目的是让学生初步掌握检测方法的基本原理，仪器设备的工作原理，能够熟练掌握仪器设备的操作方法，学会记录数据、分析数据、处理数据和开出合格检测报告的方法。这个过程需要教师采用“启发式”教学方法，创设问题情景，充分调动学生求知欲，激发学生的探究心理，逐步使教学过程成为学生的学习过程。第二部分是自主项目，自主项目在难度上和方法上体现了与基础项目的递进性和互补性，比如说都是紫外—可见分光光度法，从基础项目到自主项目的项目设计一是要增加难度，比如考虑测定条件的选择，二是要改变定量处理的方法，由标准曲线法—标准加入法，单组份体系-多组分体系。通过这些项目的设置使学生逐步全面掌握每种检测手段的检测过程。自主项目的教学过程中，注意在探究问题时留给学生充分的时间，让学生自主研究，领会常见仪器分析方法内涵，培养学生的探索能力和创造性，最终达到“教就是为了不教”的教学效果。最后设计了综合项目，将仪器分析课程重点讲述的分析方法体现在一个综合项目中，培训学生在综合项目实施过程中，从查阅国标、制定方案、实施检测、数据处理到出具报告，完成每一个工作环节的任务，提高实战能力。难易程度逐级递增的项目有利于训练学生逐步从“变化”中掌握“不变”，抓住这门课程的核心，构建坚实的理论基础指导实践工作，使他们能比较从容地应对未来各种领域的分析检测工作，能够适应各种岗位需求，具备可持续发展能力。

（四）课堂教学设计1.项目场景设计：结合企业调研，岗位设置分析，转换学生角色为企业员工角色，由组长、资料员、检测员组成分析测试小组，承担检测任务。同时转换教师角色为测试中心主任对检测工作组的工作过程进行监督和指导。2.教学过程设计：总的来看，教学过程分为以下几个环节：任务布置—资料查询—方案制定—检测实施—检测报告—项目汇报—结果评价，每一项目的设计都要融入理论和实践操作技能。

三、课程考核方法

课程考核由终结性评价与过程性评价相结合、定性评价与定量评价相结合、学生自评、互评与教师评价相结合。我们以第一学期课程所用评价表格为例（见表2），项目考核50%、教师评价20%和最终的理论考核30%相结合，从而确定学生本课程最终成绩。以项目为单位开展以下评价：资料评价、工作方案评价、检测过程评价、检测报告评价、汇报材料评价、自评，组内互评，组长评组员（或主任评组长）几个部分。这个考核评价体系全面而充分，为我们设定的课程体系总目标服务，分别考察锻炼学生查阅文献，制定检测方案的能力，实施检测方案、规范操作的能力，科学记录、处理数据的能力，语言表达能力，团队合作精神和领导协调沟通能力，正确评价自己，评价他人的能力。这样的考核体系促进学生的全面发展，实现职业教育、素质教育的教学目标。

篇（8）

作者简介：白洁（1968-），女，陕西西安人，西安交通大学电气工程学院，高级工程师。（陕西 西安 710049）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0085-02

测控技术与仪器专业是由教育部在1998年把计量仪器、光学仪器、计时仪器、分析仪器、热工仪表、航空仪表、电子测量仪器等11个仪器仪表类的专业合并而成的，发展至今已成为一门实用性非常强的学科。[1]它专业口径宽，涉及知识面广，整合了多个专业方向的知识，主要包含了电子、机械、计算机等方面。测控技术与仪器专业综合课程设计是西安交通大学测控专业大学四年级必修的一门专业课程，旨在提高学生综合应用所学专业基础理论，独立设计、构建、调试仪器与检测系统的能力，强化对仪器与检测系统工程的感性认识，培养学生在系统分析、设计、开发与研究等方面的基本能力。[2]

一、综合课程设计实训方案

测控专业综合课程设计被安排在大四的第一学期，是在所有必修课程和绝大多数选修课程学习完成后开设的，是对“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“传感器原理及应用”、“电路分析”、“智能仪器”和“数字信号处理”等课程知识的进一步理解、巩固、加深和应用。

测控专业综合课程设计共64学时，其中上课16学时，实验48学时。上课部分是由老师各用2学时把各自的研究方向、在研课题以及相关理论向学生进行介绍和讲解，学生再结合自己的兴趣、能力选择课程设计的指导教师，教师以此为据分配课程设计的题目，提出具体要求，学生独立完成课程设计。指导教师和学生之间是双向选择，调动了学生自主学习的积极性。

综合课程设计是实践教学环节中除毕业设计的一次较大型实践训练，从元器件的选型到系统的构建以及放大、调理电路的选择与搭建、数据的采集及调试、接口程序的编制等全由学生自己去完成，而教师只起引导作用。这样，学生在完成实验后，不仅在系统设计能力、硬件选择能力和系统构建能力等方面大大增强和提高外，自信心和成就感也得到极大加强。[3]学生第一次遇到这种综合性强、设计的灵活性也较大的实践项目，要在48学时内完成是有一定难度的。首先对实验室实行了开放式管理，学生可根据自己情况自主选择实验时间。其次，为了引导学生尽快进入课题，将设计目标细化，分为几个小目标，学生可根据自己的实际情况一步一步完成，最后进行综合。本文以选题之一的“智能电子秤”的设计为例，介绍其实施的具体方案。

1.“智能电子秤”设计目标

“智能电子秤”的设计这个项目虽然功能简单，但涉及了从传感器电路、信号处理电路到显示电路的整个测量系统组建的相关知识。通过该项目使学生掌握智能仪器设计的总体思路和方法，将所学的基础知识进行综合应用，理论和实践相结合，培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力。“智能电子秤”的设计目标：量程0～6.0kg，准确度1%，分辨力5g，输出方式为4位LED显示，并具有量程变换和超重报警功能。

2.总体方案设计

根据设计目标，学生在查阅大量相关资料的基础上，采用模块化的总体设计方案。把“智能电子秤”的总目标分解为5个内容相对单一的小目标，包括了软硬件两大部分：查阅相关资料，确定智能电子秤总体方案；搭建活塞压力计YS–6、压阻式传感器及供电电路组成的传感器电路；使用protel对单片机C8051f020构成的信号处理及数码管显示电路进行硬件设计；使用C语言进行程序设计，并使用keil c51仿真；对电子秤进行系统性能测试。智能电子秤组成框图如图1所示。

测量系统的组建这部分内容是已经学习过的“电气测量技术“课程的核心内容，学生通过自主设计，结合相关的理论知识，就可以很好地完成这部分设计。通过实践验证了相关的理论知识，可以激发学生进行探索的积极性。

3.“智能电子秤”硬件电路的设计

由图1可知，智能电子秤由压力传感器、信号调理电路、具有AD转换功能的单片机和显示等4个部分组成。

（1）压力传感器电路：选择的是实验室现有的由活塞式压力计YS–6、压阻式传感器及供电电路组成，其中压力计和传感器是集成到一起的，可直接使用。

（2）调理电路：包括差动全桥、放大电路和滤波电路三部分组成。与压阻式压力传感器相配的调理电路采用恒流源供电的差动全桥，其中供电电流为14mA。单片机的AD转换基准电压是2.403V，而压阻式传感器的输出信号为–5～55mV，这就需要对传感器的输出信号进行放大处理。根据计算可得放大器的放大倍数为25左右比较合适。传感器的输出阻抗很高，要求放大电路须有更高的输入阻抗，不从传感器输出端吸收电流，以免破坏传感器的工作状态。学生选择的AD620仪用放大器特点为：差动输入，单端输出，电压增益连续可调，并有效地解决了后级负载对地连接的问题。另外在AD620的输入与地、输出与地之间都接了10 F的滤波电容，增强抗干扰能力。

（3）AD转换电路：电子秤设计要求的分辨力为5g，量程为0～6.0kg，即可算出需要12位的AD转换，所以选择单片机C8051f020的12位AD来完成。

（4）显示电路：将单片机分析处理的数据显示出来，利用集成的四位共阳极数码管显示。数码管的位选是单片机的P0.0–P0.3端口，段选是单片机的P0.0–P0.7端口，采用的是动态显示。

学生最终完成的电子秤的硬件电路图如图2所示。

4.“智能电子秤”软件部分设计

智能电子称是采用Keil C51单片机软件开发系统进行程序编写，实现电压信号采集、12位AD转换、数据处理及四位数码管显示等功能。同时也在程序中加进了两个智能化功能：超重显示和量程变换。程序的流程图如图3所示。

二、电子秤的静态性能评价

这一部分内容对测控专业的学生来说是很重要的，它有助于学生判定所设计的仪器能否达到系统设计要求。通过分析可得，用于静态称重的电子秤主要误差来源有：压力传感器、传感器输出信号的处理系统（包括前置放大器、A/D转换器和机械承重系统等）。其中机械承重系统的误差、电源波动引入的误差以及称重传感器与测量线路引线带来的等不易定量计算误差可通过合理的设计、安装来削弱，并在误差分配时给予一定的冗余量来保证。[4]该电子秤的系统的量程为6.0kg，在满量程范围内标定点数l=7，正反行程循环次数n=4，标准砝码提供的标准值，总计标定值的个数N=56，如表1所示。xj表示标准重量，mj表示显示的重量，单位均为kg。

最后通过计算可得该电子秤的各静态性能指标：拟合直线方程：采用最小二乘法得拟合直线方程，，

可得测量系统零点为；独立线性度：=0.15%；滞后：=0.30%；重复性：取置信因子K=3，置信度为99.73%时的重复性=0.27%；准确度：在传感器或含有传感器的测量系统中，通常用精度A来表征准确度，它由线性度、迟滞、与重复性之和得出，即A=++=0.15%+0.30%+0.27%=0.72%；最大引用误差=0.33%。由此可确定，智能电子秤满足设计要求，其准确度是0.72%，可评定为Ⅳ级。

通过对“智能电子秤”的设计和制作，学生把学到的课本知识和实践相结合，对所遇到的困难能够积极解决，比如在发现测量误差比较大时，找原因，了解误差的来源。这一切都表明学生能够自主学习，而不是等着老师来解决问题。学生一旦能自己找到问题并解决，就会提升自信心，激发了学习的积极性。“智能电子秤”虽然是一套由传感器和单片机构成的简单智能仪器，但也充分体现了智能仪器的普遍设计思路和方法，为以后复杂智能仪器的开发打下了基础。

三、结论

测控技术与仪器专业综合课程设计已开出了5届，实践表明该课程的开设是较为成功的，有效培养了学生的实践能力和工程意识，提升了学生的专业认同度和学习积极性。学生根据自己的兴趣和能力选择课程设计的题目，更能激发自主学习的积极性，有助于学生有效地掌握所学知识，缩短从理论知识到实际应用的过程，使学生得到了一次完整的系统性的工程实战训练，大大加强了对理论知识的融会贯通和对实践动手能力的锻炼，为后续的毕业设计以及为将来走入科研工作岗位打下了一定的基础。

参考文献：

[1] 朱维斌，赵军，陆艺.测控技术与仪器专业传感器系列课程设计实验环节探讨[J].中国现代教育装备，2010，（21）：118-119.

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0141-02

一、MOOC的含义及发展

MOOC（Massive Open Online Course），也称作慕课，是一种基于互联网的开放式、大规模、在线教学课程[1]。与传统教学模式相比，MOOC具有以下基本特点：（1）教学资源丰富，汇聚了多所名校多个领域的优质课程；（2）学生可以自主学习，不受时间和空间上的限制；（3）注重学习过程中的相互交流，包括师生互动以及生生互动，提高了学习效率；（4）课程设置独特，多采用微课程形式[2]。

MOOC最初由加拿大学者Dave Cormier和Bryan Alexander于2008年提出，并于2011年秋在美国迅速兴起，极大地影响和冲击了当前的教育模式，得到全世界各国的普遍重视，2012年也因此被称为“慕课元年”[3]。近几年，我国也已成立教育部在线教育研究中心，诞生了包括学堂在线在内的一批中文MOOC平台，北大、清华、复旦、上海交大等高校加盟edX或Coursera等国际MOOC平台并开设了若干门课程。慕课创造了跨时空的学习方式，使知识获取的方式发生了根本变化，正在引发一场学习的革命和教育的革命，正在改变几千年来的教育模式。

二、MOOC的基本理念及意义

慕课是互联网技术与现代教育深度融合的产物，它以“教师为指导，学生为主体”作为基本理念，改变了以往教师教学为主的学习方式。在MOOC课程中，老师的“教”是服务于学生的“学”，学生不仅可以自由地安排自己的学习时间、学习内容，还可以随时随地与老师、同学进行交流、互动。MOOC的发展对于教育的普及、教育的改革以及促进终身教育理念的实施都有着积极的现实意义。

1.维护教育公平：尊重每个人受教育的权利，保证人人都有受教育的机会，是现代教育发展和社会进步的保障。慕课的开放性、免费性以及大规模的特点给予了无法进入学校学习的人与其他人平等接受教育的机会。首先，慕课可容纳的人数多，社会上各个阶层、各个年龄段、各种职业身份的人，只要想学，就可以进行注册并且免费学习，极大地增加了人们的受教育机会。其次，慕课打破了地域的限制，不管你在哪儿，都可以享受到各个高校的优质教育资源，使得教育资源共享的曙光初步展现出来。

2.促进教学改革：首先，慕课课堂更加生动，教学形式更加多样，包括翻转课堂、混合课堂、视频点播、面对面教学等形式，主要以学生为中心，提升了学生自主学习的能力、管理能力及协作能力。其次，生角色更加民主，教师在学习过程中的权威角色逐渐减弱，由传统的主导者变为学生学习的辅助者，学生以自主学习为核心，增强了学习的积极性和主动性。

3.实现终身教育：21世纪是只是和技术迅速更新换代的时代，任何年龄、任何行业的人都需要不断地学习以扩充自己的知识，适应社会的发展和科技的进步。慕课给所有的学习者创建了良好的学习环境，提供了自由发展自己、提升自己的机会。在慕课的帮助下，学习者可以切实践行终身学习的理念，终身不断进行学习进步。

三、基于MOOC的《仪器分析》课程建设

《仪器分析》课程是化学、应用化学等专业一门必修的重要基础课，是为理科基地开设的主干基础课之一[4]。自1980年长春会议原教育部制定新的教学计划，将仪器分析首先列入综合性大学化学专业的必修基础课。慕课的快速发展，也在倒逼着我国教育的改革，《仪器分析》课程也要充分利用这次教育改革的机会，从多个方面继续进行升级改造，适应形势变化的需求，实现优质教学资源共享，提高《仪器分析》课程的教学质量和人才培养水平。具体的实施方案包括以下几个方面：

1.教学目标的设计。仪器分析是培养化学学科专业人才的基础课程之一，是测定物质的化学组成、含量、状态、结构和进行化学研究的重要手段。通过本课程的学习，要求掌握常用仪器分析方法的原理和仪器结构，了解各方法的特点、应用范围及局限性，授课以“精而新”为原则，启发提倡学生自学，培养全面、科学的思维方法。针对本课程内容广泛、种类繁多的特点，注意结合国内的实际情况和国际发展趋势，兼顾成分分析和结构分析、无机分析和有机分析，在加强基础理论、基本方法、仪器结构及其应用技能教育的同时，着重培养学生应用科学知识提高分析问题和解决问题的能力。

2.课程教学方法的设计。利用自己研制的仪器分析多媒体辅助教学课件，将课程内容采用模块化的组织方法，以章节为基本单元，课件以知识点教学单元为单位，根据具体的知识要求，以及重点、难点，采用文本、声音、图像、动画等多种形式表现，提供多种形式和多层次的学习内容。主要使用DreamweaverMX、FlashMX、FireworksMX、Photoshop7.0等软件，html语言及其他一些特效工具。操作环境为Windows。CAI课件作为教学辅助手段在教学过程中得以应用，现代化教学手段的加入以及交互性的生动教学，提高了教学效率并得到满意的效果。根据研制的助教型和助学型CAI网络版课件在标准浏览器中运行，进行仪器分析多媒体网络课程教学。[5-8]

3.微课的制作。以知识点教学单元为单位，根据具体的知识要求，以及重点、难点，采用文本、声音、图像、动画等多种形式表现，提供多种形式和多层次的学习内容。使讲授型、个别辅导型、讨论学习型、探索学习型、协作学习型等几种教学模式交替体现，模块组织结构具有开放性和可扩充性，课程结构为动态层次结构，根据不同的教学模式，可建立起相关知识点及单元体系结构之间的关联。

4.具w的实施方案。（1）本课题组成员利用现有的动画制作软件，创作多媒体教学课件，补充多媒体教学软件；（2）以《仪器分析》国家级精品资源共享课程中的知识点为线索单元，制作简单动画或者微课堂；（3）制作色谱分析法的多媒体动画；（4）增加自测题数据库的原始数据；（5）目前已经有商品化的关于各种仪器分析原理的动画，在本项目组成员自己创作的基础上，购买一批动画软件，丰富网络资源。

参考文献：

[1]胡新星.我国“慕课”发展研究[D].吉林大学，2015.

[2]程平，张冬丽.MOOC的国内外发展特点、组成要素和发展现状分析[J].教育教学论坛，2016，（33）：127-128.

[3]张腊娥，陈艳秋.基于MOOC与传统课堂的混合式教学模式探索[J].中国培训，2016，（14）：148-149.

[4]石杰，王瑞勇，韩润平，李建军.仪器分析课程建设的实践与认识[J].中国大学教学，2013，（05）：52-54.

[5]谷春秀，周考文，李亚秋，李雯，李淑荣.以实践教学为突破口深化仪器分析课程改革[J].实验技术与管理，2012，（03）：280-282+285.

[6]蒋，费洪晓.基于MOOC的混合教学模式设计与应用研究[J].高等理科教育，2015，（03）：124-129.

[7]牟占生，董博杰.基于MOOC的混合式学习模式探究――以Coursera平台为例[J].现代教育技术，2014，（05）：75-82.

篇（10）

一、教学改革思路

“在线分析仪器”课程以工业上在线应用的分析仪器为主线，包括电化学式、热学与磁学式、光学式在线分析仪器、在线物性分析仪器、网络化在线分析仪器、现场总线式在线分析仪器、虚拟仪器化在线分析仪器等仪器的检测原理，以及基于各种原理的在线分析仪器的应用，并介绍了自动取样和试样预处理装置。课程内容涉及了光学、机械、电子、计算机等知识，课程教和学的难点在于课程“内容多、发展快、理论深、技术高、应用性强”。因此改革教学模式和方法，以培养学生工程意识为目标，提高学生自主研学能力，提高学生分析问题解决问题能力，是提高教学质量的重要举措。

作为工科院校，我们的培养目标是基础知识扎实、工程意识强的高素质应用型技术人才。在专业教学计划指导下，积极开展“在线分析仪器”课程教学方法改革，完善课程体系和教学内容凝练，建立一套包括理论讲授、计算机辅助教学、强化训练、自主研学在内的全方位的课程教学新模式；培养学生分析问题解决问题的能力，注重培养学生的工程意识，全面提高课程的教学质量和学生的自主研学能力。

二.注重培养工程意识的教学方法

1.注重先进的教育理念，强化工程意识培养

（1）专业授课过程注重提出问题，强调研究性学习，强化学生的问题意识，培养学生思考问题和解决问题的能力。

在知识的传授中给学生留下思维空间，以培养学生获取知识的能力。在课程的教学中，除了采用先进多媒体技术扩大课堂的信息量，把更多的知识教给学生即“教会”外，更重要是让学生“学会”。课堂教学中着重讲清在线分析仪器的基本概念、检测原理、设计思路、方法和工程应用中的难点，有意识地留下一些疑问和自学内容，而这些疑问通过针对性的习题得出其结论。针对某些内容有准备的课堂讨论，也是一种行之有效的获取知识的方式。而这些知识的获取不再是只靠教师“教会”的，而是通过学生的努力自己“学会”的，且又达到了“研学”能力的培养。同时，课程中留有设计性的题目，让学生当堂及课后完成，培养学生分析问题解决问题的能力，调动学生学习的主动性、积极性和创造性。

（2）在知识的传授中注重工程背景、技术前沿、工程应用的引入，所讲授的各种分析仪器均具有工业应用背景和实例。

专业课程设置的目的，不仅是要求对这门课程知识的掌握，更重要的是掌握在各行业中的具体工程应用。因此，在教学的全部过程中注重分析仪器在工程中的具体应用，并将工程的分析、设计实现方法渗入课程的教学中；向学生介绍在线分析仪器的前沿和热点以及工程中的应用，以使学生学会寻找并去开创新的结合点，从而培养学生应用知识的能力和创新的能力。

2.立体化教学模式，丰富的课程内容

（1）设计了课程教学CAI课件、电子教案，用于课堂教学。利用flas、ppt软件的一些功能，将复杂的原理用动画、图形讲解，起到了事半功倍的作用。形象生动地讲解在线分析仪器的原理，并将工程实例应用视频、图片演示给学生，使学生通过观看直观了解其工作过程。例如在“在线分析仪器”讲授色谱技术、质谱技术等内容时，采取讲授、flash演示相结合方式，同学们观察并思考检测原理，进而展示在线分析仪器的相关设计步骤和实际应用视频、图片，环环相扣，使学生既掌握理论基础，又建立感性认识，深入体会到在线分析仪器的原理和作用。进一步激发学生创新思维和学习热情，使学生在运用新技术、创造新成果方面有强烈的创新意识。

（2）课程多媒体课件和教学大纲、习题答案等全部资料，已上载到校园网络教学，学生可通过校园网下载课程资料，用于教学学习，与课堂授课构成立体化教学模式。并可通过教学网络进行答疑。

3.启发式、强化训练的教学方法

（1）阐述课程的重要性，激发学生的学习兴趣和主动性。一般而言，学生对某门课程的重视程度直接影响了他们对该课程的学习兴趣和学习主动性，而学习兴趣和主动性又直接影响教学效果。当学生刚接触一门课的时候，并不清楚课程的主题及内涵。因此在教学实践中，采用了以下几种方法来增强学生学习课程的兴趣和主动性。

① 在第一堂课——在线分析仪器的概述中，通过介绍在线分析仪器的发展历史和在工业部门、高科技领域的广泛应用，提高学生学习的兴趣，同时把该课程的学习和学生将来的择业联系起来，使学生懂得学好了这门课程，可以拓宽就业渠道；且与国家的发展强盛有极大关系，从而提高了他们学习该课程的兴趣和主动性。

② 通过介绍在线分析仪器的发展趋势，研究热点以及科学仪器领域方面的尖端研究工作，使学生懂得该课程是他们将来继续深造的基础，提高了学生对该课程的重要性认识。

（2）精选教学内容提高教学质量。随着专业口径的不断加宽和技术的发展，在线分析仪器课程的教学内容也不断膨胀和加深，课程内容多，学时少的矛盾越来越突出。为了解决这一矛盾，采用精选教学内容的方法，不仅较好地解决了这一矛盾，而且还进一步提高了教学效果。对教学大纲中的重点内容，讲深讲透；而对有些与先修课程相同的内容，在课堂上也只对课程的不同之处进行讲授，略去重复内容。至于教学大纲中规定的了解内容和一般性的了解内容，则少讲或者不讲，作为学生的自学内容，让学生课余自学。

（3）讲授与提问并存。在每次授课之前都有一个前次课程内容回顾，通过提问加深学生的认识。

在讲授新内容，涉及的原理都请同学们先回忆学过的基本原理再启发学生考虑这些基本的物理、化学的原理如何与被测量建立关系这种关系如何用检测器来实现如何设计分析仪器，层层递进层层启发，使同学们对所学知识充满兴趣。例如讲解热导式气体分析仪器时，其检测原理是气体热导率与气体浓度成正比气体热导率通过热量体现出来热量通过热敏电阻可以测量热敏电阻的改变量就与气体浓度建立了关系热导检测器的核心元件就是热敏电阻热导检测器的结构设计是提高测量精度的关键设计电气处理电路，实现气体浓度测量。每一步同学们都很清楚，但形成一个体系同学们还有一定的难处。通过层层递进层层启发，使同学们豁然开朗，有助于提高学生的积极性和工程实践能力。

每章之后都有总结和测验，每章测题都有开放性、设计性的题目，全面检验学生的学习效果和设计能力。

（4）改革考核方式，促进学风转变。在教学过程中，将提问、测验作为平时成绩，并和自主研学的成绩计入总成绩。这样，要取得好的学习成绩，在平时的学习过程中就要下工夫，仅靠最后的考试前冲刺难以取得理想成绩。

4. 自主研学

篇（11）

随着科学技术的迅速发展，高等农业院校仪器分析课程的开设班级逐年增多，几乎涉及农业院校的各个专业，同时被本科生、专科生和研究生所选择。仪器分析课程是多学科交叉性、发展性和前沿性的科学，涉及内容广泛，理论较为抽象。该课程内容繁多，学科交叉明显，汇集了化学、物理学、数学和计算机科学等学科的最新成就，学生不易理解。尤其对于化学基础知识相对薄弱的非化学专业的学生矛盾尤为突出。所以仪器分析课程应从多方面着手提高教学质量，满足社会需求。

针对《仪器分析》课程教学现状及存在的弊端， 在不断总结归纳实际教学活动过程中体会的基础上，本文通过近几年的实践从理论教学、实验教学内容和形式以及师资队伍的管理三个方面对《仪器分析》课程教学方法进行探讨和总结。

一、理论课程教学方法的探索

（一）《仪器分析》课程的多层次教学

仪器分析是根据物质的光、电、声、磁、热等物理和物理化学特性对物质的组成、结构、信息进行表征和测量的分析方法，是学生必须掌握的现代分析技术。由于农业院校各专业的化学基础以及学生专业的需求不同，我们将学生分为非化学类专业本科生、化学类本科生（如应用化学专业）和研究生三个层次，对各层次教学大纲、学时数进行了相应的修订，例如，对于非化学类本科生，课时数为40学时，其中包括10学时实验。而化学类专业的本科生学时数为80学时，包括40学时实验。取得了较好的教学效果。

（二） 针对不同专业调整教学重点

对于大多数的非化学专业的本科生来说，不同专业对《仪器分析》课程的要求不同，这是为大家所共识的。因此，以往的做法往往是根据不同专业的特点砍掉一部分内容，重点讲一部分内容。但我们认为学生将来就业情况具有不确定性，因此，应该在教学内容上统一完整，在此基础上可针对各专业的需求重点讲解。如植保专业可重点讲解农药残留的测定；环境保护专业可重点讲解重金属、有机污染物等的测定。经过几年的教学观察和学生的反馈，得到了学生和用人单位的认可和好评。

（三）加强多媒体教学及“微课”的建设

多媒体计算机辅助仪器分析教学已是现代教育的一个重要组成部分。在仪器分析教学中采用声、形、景结合的动态多媒体教学方式，恰当地运用多媒体技术能将一些较为抽象的、枯燥的内容转化为形象的、生动的、富有艺术感染力的内容，优化了课堂教学结构，增加了课容量，克服了传统教学中可视化差的缺点，图文并茂动画、声音等都会加速学生的感性认识， 激发学生的学习热情，调动了学生多感官参与学习，更符合学生学习的认知规律。网络技术的飞速发展和移动终端设备的日益普及，使信息的传播速度更加快捷，一种新的教学模式――微课正逐渐在教育领域兴起。它是指按照课程标准及教学实践要求，以教学视频为载体，围绕某一个知识点或教学环节进行教学设计而开展的教学活动 。微课主要特征表现为“主题突出，指向明确，短小精悍，使用方便，易于扩充”。它能满足学生的个性化学习需求，不但能帮助学生查缺补漏、强化巩固知识，而且能让学生随时随地进行学习，是传统课堂学习的一种重要补充和拓展资源。仪器分析作为一门专业基础课程，它覆盖面广，具有丰富的实验方法、手段。而微课这种 教学模式的特点恰好能够解决大学物理实验教学中存在的各种诟病，因此在大学物理实验教学中引 入微课这种教学模式十分必要。

多媒体教学的优势是有目共睹的，但是随着多媒体教学的深入，目前的多媒体教学不仅包括课件的建设，而且包括网络教学。因此，就多媒体教学，我们认为重点主要集中在两点上。一是多媒体课件和网络课程的建设，制作一个质量上乘，适合学生使用的课件不仅需要制作人员有着深厚的专业知识，而且需要有高超的电脑制作技巧。这不同于以往的简单的幻灯片制作，因此，就需要仪器分析教师与电脑专业人员相互协作完成。通过网络课程的建设，在提升仪器分析课程的内在价值的同时，也能使现代教学手段在拓展教学模式，激发兴趣、开阔视野等方面发挥作用，这也是未来课程建设的发展方向。二是多媒体技术与传统教学方法相结合。教师不能过于依赖电子教案内容，忽视与学生之间的交流。这样容易造成学生机械的听课，不能主动思考。多媒体课件文字叙述尽量少而精，以便于学生记笔记，尽量多的采用各种表达方式，这样使课堂气氛更加活跃，符合现在学生的心理状态，增强对学生的吸引力。在发挥现代教学的长处时，应注意发挥传统教学的优势，对一些疑点、难点、重点问题应适当以提问、讨论等方式加以详尽阐述。

二、实验教学方法的探索