仪器分析课程建设的实践与认识

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摘 要：围绕课程体系、教学内容、教学方法等方面的创新实践，推进仪器分析课程建设和教学体系改革，探讨培养分析化学应用型人才、复合型人才以及拔尖创新人才的教学规律。

关键词：仪器分析；精品课程；培养模式；教学资源

“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：

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