1、第 51 卷第 2 期2023 年 1 月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.51 No.2Jan.2023基于双创型人才培养的化学类专业 仪器分析实验课程教学改革侯 丽,林天然(广西师范大学化学与药学学院,广西 桂林 541004)摘 要:通过实验项目与内容的修订、实验教学方法的改革、实验效果评价的优化等方面,进行仪器分析实验教学的改革与完善。以培养“双创型”人才为目标,建立“课程内容修订-教学方法改革-实验效果评价的优化”的仪器分析实验的改革发展模式,优化化学类专业学生的培养体系,提高学生的基本科研素质与创新能力,提升学生的综合培养质量,进而提高学生
2、的就业能力,为分析检测机构或相关企业以及相关院校输送优秀的工作人员和卓越教师。关键词:仪器分析;创新创业;实验课程;翻转课堂;教学改革中图分类号:G642.0 文献标志码:B文章编号:1001-9677(2023)02-0271-02 基金项目:广西师范大学教育教学改革项目资助,一般项目 A 类(No:2021JGA20)。第一作者:侯丽(1988-),女,博士研究生,主要从事分析化学类学科教学工作。Teaching Reform on Instrumental Analysis Experiment Coursefor Double Innovative Talents TrainingHO
3、U Li,LIN Tian-ran(School of Chemistry and Pharmaceutical Sciences,Guangxi Normal University,Guangxi Guilin 541004,China)Abstract:Through the revision of experimental items and contents,the reform on experimental teaching methodsand the optimization of experimental effect evaluation,the reform and im
4、provement of Instrumental Analysis experimentteaching were carried out.Double innovative talents training as the goal,“revision of course content-reform of teachingmethod-optimization of experiment effect evaluation”of Instrumental Analysis experiment reform and development modewas established.The t
5、raining system for students majoring in Chemistry class was optimized,students basic scientificresearch quality and innovation ability were improved,comprehensive quality of students were promoted,thus the studentsemployment ability were improved,to transporting excellent staff and outstanding teach
6、ers for analysis and testinginstitutions or related enterprises and relevant colleges and universities.Key words:Instrumental Analysis;innovation and entrepreneurship;experiment course;flipped classroom;educational reform2014 年,国务院总理李克强在达沃斯论坛上提出“大众创业,万众创新”即“双创”话题1。2019 年,国家主席习近平明确提出,要把创新创业教育贯穿人才培养全过
7、程,以创造之教育培养创造之人才,以创造之人才造就创新之国家2。随后,国家专门出台了 关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见。在当前的大环境下,大学生创新创业能力培养顺应了时代潮流。创新创业能力形成的基础是知识、经验与技能。创新创业教育不能脱离专业教育,专业教育是学生知识学习、经验积累和技能培训的过程,也是创新精神、创业能力潜移默化的过程,其中的关键是在专业教育中树立创新创业意识,科学设计人才培养体系与实施内容,注重学生基本素质与创新能力的提高,有效提高毕业后的创业成功概率。针对当今社会对“双创型”人才的培养需求,实验课程的改革与实践对塑造学生实践能力和创新意识具有举足轻重的作用。仪器分析实
8、验 课程是根据物质的光、电、声、磁、热等物理和化学特性对物质的组成、结构、信息进行表征和测量,要求学生牢固掌握现代分析技术、各类仪器分析方法的基本原理以及仪器的各重要组成部分,具有很强的应用性和实践性,能够培养学生的创新意识和创新能力,为继续深造学习和未来就业打下良好的基础3。然而传统的仪器分析实验教学模式,教学内容大多是重复型和验证型实验,难以实现培养双创型人才的目标。1 仪器分析实验课程教学现状及存在问题分析 目前,尽管国内很多高校化学相关专业都开设了这门实验课程,但是课程的开设过程中存在一些问题,主要表现在:(1)实验课程内容设置不够合理。实验内容上存在重复性、验证性实验多,创新性、综合
9、型、设计型实验少,反映实际生活272 广 州 化 工2023 年 1 月和学科前沿的实验少;(2)教学方法陈旧。“注入式”的教学模式,学生始终处于被动状态,没有任何思考活动,学生的创新能力更没有得到很好的培养;(3)由于仪器台套数较少,常采用循环实验的方式同时开动多种仪器的分析实验课程,多人分为 1 组做同一个实验,难以确保让每位学生充分操作这些仪器,严重影响了教学质量;(4)学生的实验课学习效果评价结构上不合理。当前对实验的考核是平时成绩占比 70%,期末考核占比 30%,而平时成绩主要看实验报告,学生在撰写实验报告的过程中缺少思考,基本是在抄写实验原理、步骤,特别是在思考题方面没有得到锻炼
10、。相对于其他的科学素养如实验操作、实验安全与卫生,特别是创新性能力的评价较少。这种评价结构造成学生在整个实验培训中缺乏思考与分析,缺少创新性解决未知问题的能力,造成综合能力培养出现短板。2 仪器分析实验课程教学改革2.1 实验项目与内容的修订对现有实验项目和内容进行充分调研和讨论的基础上,对仪器分析实验课的考察目标相似的实验项目进行删减,减少意义不大的验证性实验,增加创新性、设计型实验内容的多样性并可调整综合性实验的比例。开设创新设计性实验,实验内容必须是结合课程教学基础又与基础内容不同的探究性实验,要求学生综合多学科知识和多种实验原理来设计实验方案,着重培养学生独立解决实际问题的应用能力,探
11、索创新能力及组织管理能力。“双创型”人才的实验课程强调由基础到创新、由理论到应用的模块化、多维度的实验教学,因此,将仪器分析实验内容改为与医学检测、药物分析、环境检测、食品分析等诸多检测项目相关内容,使学生提前了解并接触检测机构和企业中仪器分析化学的应用,通过实验项目和内容的修订,让实验课程和实践教学环节收到实效,培养本专业学生的创新能力和动手实践能力。2.2 实验教学方法的改革2.2.1 翻转课堂教学模式的实施学生通过“超星学习通”教学平台上的微视频(仪器操作过程微视频,时长 5 15 min)和带有讲解音频的教学课件(包括实验目的、分析仪器的原理和结构)以及预习练习题完成预习,教师可以有针
12、对性地组织后续课堂活动。课堂上通过抽查学生讲解实验原理、实验内容和实验操作,集中提问和交流讨论检查学生的自学情况,以督促学生在课前完成高质量的自学,由于完成了课前学习,学生实验操作的规范性和准确性得到了进一步的提高和保障。通过学生自主学习和教师针对性的讲解,实现了对知识的吸收和内化4。2.2.2 加强实践教学与虚拟仿真教学以及课外实践活动的结合由于有些高校存在仪器分析实验课的仪器存在不足的情况,导致学生没有机会上机操作。那么,在学校实验条件许可的情况下,应加强理论教学与实验教学的结合,如通过虚拟仿真实验室模拟仪器的装置和检测过程,加深学生的印象和理解;在实际教学过程中应提高大型仪器的配比,并安
13、排好学生的分组情况及布置好任务,争取让每个学生都能动手操作,并熟悉操作流程;课后,教师也可设计一些开放式实验,以分组的形式让学生课后通过网络或查阅图书等手段查阅文献设计实验方案,师生一起修改方案,并根据实验室的实际条件,最后选择最合理的仪器分析方法,设计出涵盖采样、前处理、测定、数据处理等一系列的方案,然后由学生预约公共仪器实验平台;在学校实验条件不足的情况下,学校可与企业合作,通过安排学生参观实习、夏令营等方式,了解到所学知识以及相关仪器在现实生活中的应用,并将此部分的调研成果计入实验课总成绩的一部分。通过这些手段,提高学生综合应用实验课程原理解决实际问题的能力,培养创新实践能力,达到活学活
14、用的效果。2.3 实验教学效果评价结构的优化根据仪器分析实验的课程特点,调整了评分标准,更加关注实验实施过程中的参与、实验设计和动手能力以及对实验结果的分析能力。评分标准包含了 4 个部分:课前预习(20%,包含超星学习通课件和操作视频在线学习及在线测评),实验设计与操作(40%,教师考核学生课堂表现),实 验 报 告(20%),期末考试(20%)。3 结 语聚焦教学方法改革,对线上线下教学资源进行科学整合,精心设计教学环节。针对学生学习积极性不高,教学效果差的教学现状,结合本学科教学特色独自制定和建设“超星学习通”展开线上网络教学,包含实验基本原理、仪器的原理和结构以及仪器操作的讲解,有课件
15、、有视频、有测试。对于存在学生人数较多而实验设备相对不足的缺陷,利用虚拟仿真实验教学平台提供动画模式模拟真实的仪器,使仪器的每一部分、组装方式、操作方式都能清晰的呈现在学生面前5。引入翻转课堂教学模式,课堂上通过让学生讲解实验原理、实验内容和实验操作,集中提问和交流讨论检查学生的学习情况。通过以上多种途径改革教学可满足现代社会对创新型、创业型的“双创型”人才的需求。参考文献1 张淼,曹丽丽,张红医,等.“双创”背景下化学实验室安全建设新模式探索J.实验室研究与探索,2020,39(9):295-298,308.2 郑孟状.推进一流本科建设,让学生鲜活起来J.教育家,2019(48):25-26.3 耿萍,徐志爱.基于“立德树人”的仪器分析化学实验教学改革探索J.实验室研究与探索,2020,39(11):163-166.4 耿萍,张帆.基于微课的翻转课堂教学模式在分析化学实验教学中的探索J.大学化学,2020,35(1):12-16.5 冯素香,周悌强,麻秋娟,等.优化仪器分析实验教学培养创新型药学人才J.科技创新导报,2014(25):148.
