邵从英，朱丽丽，王 飞，马 伟①

（淮北师范大学 化学与材料科学学院 安徽 淮北235000）

0 引言

创新是民族进步的灵魂，是时代特征的体现，是社会发展的重要动力源泉，更是教育教学改革的需要. 党的十九大报告中明确指出创新是引领发展的第一动力，并把加快建设创新型国家作为新时代国家发展战略. 习近平总书记关于实施创新驱动发展战略做重要论述，创新驱动实质上是人才驱动，拥有一流的创新人才是重中之重. 目前创新型人才匮乏已严重影响我国创新型国家的建设. 培养创新型人才是培养具有创新精神与创新能力的人才，是教育教学发展极其重要的一个目标. 高等院校作为高端人才培养的主战场，更应发挥培养创新型人才的重要职能，将培养创新型人才的工作融入到学校日常工作的各个环节，营造创新型的学习氛围、科研氛围和管理氛围. 高校教师在传授学生知识的同时，时刻注重学生创新意识和创新能力的培养，深刻理解现代教学应由传授知识转向传授学习知识的方法［1］.

1 仪器分析课程的教学现状与亟待解决的问题

仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质为基础，通过特殊仪器测定某些物质的物理性质或物理化学性质相关参数及其变化而得到被测物质组成与含量的一类分析方法，是高等院校化学、环境、制药、食品、材料和医学等专业的主干课程. 作为一门理论与实践有机结合的特色课程，它的建立和发展是人们在认识和改造自然的过程中集体智慧的结晶，是创新精神与创新意识在科学与生产生活中的具体体现. 所以以仪器分析课程为契机，立足学科特点，结合理论和实验教学，对于培养学生的创新意识和创新能力具有重要意义. 然而，从近年来的教学实践情况看，通过传统教学模式培养出来的学生，他们存在很多问题，如，专业知识面较窄、缺少想象力和创新意识、实验操作与应用能力不强等，这说明传统的教学模式已不能适应日益发展的社会需要.

随着互联网时代的全面到来，多媒体辅助教学对现代教育的影响也日益凸显. 在仪器分析教学过程中恰当地运用现代多媒体技术可以解决教学中存在的许多难题，克服传统教学中枯燥乏味、可视化差的缺点，增加教学容量的同时，提高学生的学习兴趣与教学效果. 此外，随着手机和IPAD等个人移动电子设备的不断普及，在高等教育教学过程中应用移动互联网开展移动教育也引起越来越多的重视. 社会化媒体软件如QQ、微信等由于较强的交流互动性、信息传递的及时性等优势受到大家的青睐. 高等院校的大学生们作为微信等新网络媒体使用的主要群体，为任课教师利用微信等公众平台构建与开展教学改革提供坚实的基础. 借助微信等平台开展交互式教学，不仅能够迎合当代大学生的兴趣点，激发他们的学习热情和潜力；另一方面还可打破传统课堂教学模式的局限，信息化教学资源，更加有利于师生、生生之间的即时交流与互动. 当前我国对创新人才的培养非常重视，特别是在高等教育中尤其要强调倡导创新教育，把创新教育思想贯穿高等教育教学改革实践全过程. 总之，新形势下基于创新型人才的培养，仪器分析课程的教育教学综合改革与实践探索势在必行［2-3］.

2 仪器分析课程的综合改革与实践

2.1 创新型教师的培养

高校任课教师作为教学活动的设计者和组织者，在整个教学过程中发挥着不可替代的引导作用［4］.以仪器分析课程为契机，立足学科特点，培养与提高学生的创新意识和能力，首先要培养一批具有创新意识和创新能力的优秀教师. 任课教师必须具有终生学习的理念，通过各种渠道不断提升自我的科研教研水平与能力，具备与时俱进的教改思路，在教学过程中加强教学方法的启发性、针对性、互动性和实效性，将教学由“单向式”改为“双向式”，引导学生由被动地“学会”过渡到主动地“会想”、“会学”和“会用”. 在教学过程中更加重视以身作则，不断激发学生的创新思维，培养学生的创新能力. 同时，时刻保持以研究者的角色置身于仪器分析课程的教学过程中，认真思考和分析教学与实践各个环节，根据学生的表现与反馈，创造性地解决发现的问题，不断完善自己的教育教学行为.

2.2 与时俱进，更新与改革教学内容

目前，国内外本科教育中仪器分析课程讲授的内容主要涵盖光学分析、电化学分析、色谱分析、波谱分析以及其他仪器分析方法. 首先，任课教师需优先使用最新的面向二十一世纪的课程教材作为课本与参考书目. 同时，充分引入教师的教学思路与课程构想，根据学生循序渐进地了解、认识和掌握知识的规律，认真备课，把教学内容更好地融会贯通，讲授时做到深入浅出，条理清晰，重难点突出，提高学生的学习效率与教学效果. 针对仪器分析内容较多，学时偏少，在内容选择上主要分为以下3类：①需精讲细讲的内容，主要包括光学分析、电化学分析、色谱分析方法的基本原理、仪器结构、工作过程、干扰与消除以及定性定量方案等相关的实验技术；②开设专题介绍的内容，如色谱分离与波谱鉴定的联用技术在食品分析中的应用与发展等；③学生自学的内容，主要是以前所学课程已经涉及到的，在教师的引导下即可理解并掌握的内容，或是一些在实际工作中应用接触较少的仪器与方法. 其次，由于分析仪器发展更新速度较快，教师需在教学中与时俱进，注重新方法新内容的引入. 如在每讲完一类仪器分析方法之后，紧接着就给学生介绍此类分析方法最新的研究状况、研究热点及该方法目前所存在哪些未解决的瓶颈问题等，鼓励学生思考解决这些问题的办法，调动学生的积极性，增强学生创新学习的能力. 此外，在整个教学过程中，适当增加仪器分析发展史的内容，并以科学家忘我的工匠精神激励学生积极投身仪器、设备的创新研究中，激励学生的创新意识，增强学生的创新精神与创新能力［5］.

2.3 创新和丰富教学方法和手段

成功的教学所需的永远不是强制，而是激发学生的学习兴趣，对仪器分析这门课程学习兴趣的激发与培养在整个教学中具有头等重要的作用. 教学方法和手段的变革与创新必然会引起学生的高度关注与学习兴趣，进而达到较好的教育教学效果. 结合仪器分析课程的自身特点及授课学生的实际情况，在教学中注重教学方法和手段的创新与实践，一改传统课堂教学的单调与乏味，最大化地丰富教学形式和内容，提高学生在学习过程中的自主性，并引导学生深入地思考与探索，提出并尝试解决许多新的问题，培养与提高学生的创新意识与创新能力. 主要包括以下几个方面：①在教学中综合运用比较教学法、发现教学法、归纳教学法、情景教学法和问题导向式教学法等多种教学方法：小范围小比较，大范围大比较，不同方法之间进行纵横全方位比较，及时总结，恰当运用，对每种仪器和方法的透彻理解，是所有创新的基础. ②在教学与实践过程中注重科学研究方法的融入：科学研究是从测量开始的，仪器分析方法是科学研究的基础. 通过掌握相关的科学研究方法和思路，激发首创精神；通过科学思维的启迪，培养与提高学生的创造意识. ③传统教学与多媒体教学有机结合，提高教学容量的同时，将教学内容形象化、生动化、并富有感染力［6-7］. ④请专门的老师开设所精通的专题讲座，加深学生对仪器及相应分析方法的理解与感受. ⑤在教学过程中，利用课下时间组织学生一起建立和维护“仪器分析，一起分析”微信公众号和QQ群等网络交流平台，调到学生的积极性并学以致用.

2.4 建立新型的多元化课程考核体系

好的教学方式，再配以严格合理的考核方法，才能收到良好的教学效果. 所以必须要根据仪器分析的课程内容和特点，采用与之相适应的考核方法. 学生的总评成绩不再是简单地根据期末考试成绩来决定，而应由平时成绩和期末考试成绩2部分有机组成，而且要提高平时成绩在总评成绩中的比例，如由常见的30%提高至40%. 平时成绩包括考勤、课堂讨论、专题报告、习题作业、小组活动和课堂综合表现等内容，也就是说课堂上的每个环节都是考核的内容，这样使学生感到一定压力，他们只有在课堂上高度集中注意力才能较好地完成相应的练习. 多元化的可操作课程考核体系不仅能有效地减少那种平时不努力，考试靠突击的现象，而且可以充分调动学生的积极性，培养学生的创造性解决问题的能力，提高学生的综合素质.

2.5 重视在实践教学中培养学生的创新能力

仪器分析是一门实践性和应用性很强的学科，实践教学中创新意识和创新能力的培养尤为重要. 传统的实践教学以学生基础操作能力培养为重点，开设的实验项目主要是验证性的，难免存在学生在实践过程中不加思考“照方抓药”，仅机械性地完成而已［8］. 为更好地培养和提高学生的创新意识和创新能力，必须在验证性实验基础上加以改革，通过改变实验条件，改变样品，使学生对同一实验同一方法从多角度进行理解. 适当增加仪器装置改造搭建的内容，打破学生对大型仪器的神秘感，激发学生的创新意识. 其次，增加设计性和综合性实验的开设，让学生通过调研文献、自主设计实验，加强对理论知识的理解和综合运用. 在实验过程中不可避免遇到不少在理论教学和验证性实验中无法预见的问题，以加强学生创新性解决问题的能力. 最后，还需要完善实验室的开放政策，坚决杜绝学生有主观意愿参与科研或者实现自己的某种想法，然而缺少正确的渠道和相应的条件这种现象，对实验室实施开放的同时，让学生积极参与到教师的科研项目中，增加学生实践的机会和实现创新想法的条件［9-10］. 众所周知，由于仪器台数有限，尤其是一些中高端仪器设备，由于价格昂贵，维修运行成本较高，一般基础教学实验室仅配备1～2台，仪器分析实验的开设一般都是10～15人一组分批次进行，在短短的几个学时内，难以保证每一位同学都有独立的实践操作机会. 虚拟实验室作为一种基于现代化网络技术（Web）和虚拟仿真技术（VR）而构建的开放式网络化虚拟实验教学系统，实现已有教学实验室的数字化虚拟化和资源共享［11］. 虚拟实验室具有较强的仿真性，教师可事先设定虚拟仪器的功能、操作流程和实验步骤，学生可不受时空等条件的限制，在网络终端上十分便捷地进行实验的反复操作与演练. 不仅能加深学生对所学分析方法的兴趣与理解，提高其创新意识与创新能力，同时还有效解决实验设施不足的问题.

2.6 仪器分析实习基地的建立

对于化学等专业，生产实习是实践教学必不可少的一个组成环节，而实习基地则是培养学生创新精神和实践能力的重要场所，也是大学生学以致用的良好机会［12］. 为此，加强校内外仪器分析实习基地的建立尤为重要. 在长期的努力下，我院与周边一些拥有大型分析仪器的企事业单位都建立稳定的合作关系，也不断促使它们发展成为我院学生的重要仪器分析实习基地，包括市环境监测站、爆破技术研究所、污水处理厂、水泥厂、医院和药厂等企业. 每年安排化学等专业的学生到相应的基地实习，不仅开阔学生的眼界，有效提高学生的创新精神和创造性解决问题的能力，亦为地方经济建设培养一批对口的应用型技术人才，一举多得.

3 结论

当前我国对创新型人才的培养非常重视，在高等教育中尤其强调倡导创新教育. 仪器分析课程作为高等院校化学、环境、制药、食品、材料和医学等专业的主干课程，以该课程为契机，立足学科特点，结合理论和实践教学，在培养学生创新意识和创新能力的过程中具有其他课程不可替代的重要作用. 结合新的形势，将创新主线贯穿整个仪器分析课程教学和实践过程，与时俱进，积极开展该课程的全面教学研究与综合改革势在必行. 着眼于该课程现阶段面临的问题，在实践中不断探索与总结教学规律，与时俱进，转变教学观念，更新教学内容，改革与丰富教学方法和手段，才能激发学生的学习兴趣，增强学生的创新意识与创新能力，取得更加满意的教育教学效果.