应用型人才培养背景下仪器分析实验教材编写的思考

2020-02-16李中燕袁先友

山东化工 2020年10期

李中燕，袁霖，袁先友，张敏

(湖南科技学院化学与生物工程学院，湖南永州 425199)

仪器分析因其简便、快速、灵敏、准确、易实现自动化等优点，而应用范围日益广泛，已经成为现代实验化学的重要支柱。仪器分析实验课程作为培养应用型、技术创新型人才的重要实践课程，是化学类、化工类、生物类、材料类、食品类、工程类、制药类、环境类等专业的必修基础课程之一，是一门具有前沿性、发展性、实践性、理论性、基础性、适应性、实用性、通用性、交融性、应用性非常强的基础实验教学课程,是实验化学和仪器分析课程的重要内容，是一门与仪器分析理论课相对应并且具有相对独立性和完整性的课程。仪器分析实验教材建设是搞好仪器分析实验教学的关键一环。我们从下面几个方面总结仪器分析实验教材的编写思路，为高校应用型人才培养实践教学类教材建设及发展提供参考。

1 仪器分析实验教材编写的现状分析

现行的高校仪器分析实验课程教学中存在诸多问题，主要是仪器设备需要投入比较大，教学仪器设备的更新问题需要大量资金和较多场地，硬件条件的改善难免受到经费的限制；同时仪器分析实验课程教师队伍的建设问题，需要大量的具有较高理论水平和娴熟的实验技术水平的专职、兼职的双师双能型实验教师，如果仅是限于几个实验教师只可以掌握多种仪器设备的操作使用、维护保养等一般性工作，但难以对每一台仪器都可以熟练地开出创新的实验项目，加上最好的最新的仪器主要是用来搞科研的，本科生想在仪器分析实验课上学会最先进的仪器操作技能比较困难；当然现在信息技术比较发达、虚拟仿真实验也能弥补一些不足，但终究不能代替实验操作！有鉴于此，仪器分析实验教学大部分学校都使用自编讲义，根据学校的仪器和条件开出相应的实验内容；限于仪器设备等硬件原因，仪器分析实验教材编写一般多为校本教材，很难实现多校联编实验教材，共享优质教学资源，即使有统编的教材，也只能在学校硬件条件的限制下开出一定的实验项目，难以达到全面学习掌握仪器分析实验操作的目的。所以我们的仪器分析实验教材酝酿了几年都没有出版，总希望学校条件好一点、仪器类型多一点，让教材的内容包括得更全面一些，适用一些，所选内容更新更多一些则更好。

2 应用型人才培养背景下仪器分析实验教材编写的思路

应用型人才培养背景下仪器分析实验课教学目标是使学生掌握常用分析仪器的基本原理、基本操作及应用等，掌握仪器分析中处理数据的基本方法，了解仪器分析领域的最新发展动向及其趋势，巩固课堂所学理论知识，培养学生发现问题、解决问题的能力，为社会输送应用型人才[1-3]。

《仪器分析实验》是一门实践性、实用性很强的课程。我们围绕仪器分析实验课的教学目标，拟定了仪器分析实验教材编写的思路，规定实验项目设置包括基本操作实验、验证性的基础性实验、综合性的设计实验和探索性的创新实验几个层次，为方便师生的自学使用，满足对学生创新能力培养的需求，每个实验项目后设置了思考与讨论题目，给出了思考与讨论的参考答案，并提供了较多的参考文献指引以帮助学生拓展思维。教材编写过程中编者在湖南科技学院化学与生物工程学院使用多年的仪器分析实验讲义的基础上、广泛查阅相关文献资料、吸取国内外兄弟院校的教学经验、参考已经出版的仪器分析实验教材，结合现有的实验室条件，精选教师的科研成果和学生的创新实验内容编写而成。编写思路按照概述部分：包括基本原理，仪器结构简介，仪器用途等，实验部分包括仪器操作方法，仪器条件、仪器使用注意事项，安全注意事项，操作规程、思考与讨论及思考与讨论的参考答案，参考文献。尽量按照验证性实验，综合性实验、设计性实验、创新性实验的层次设计所选实验项目。为便于应用主要内容按仪器分类进行编著，包括紫外分光光度分析法、荧光分光光度分析法、红外光谱法、原子吸收分光光度法，气相色谱法、高效液相色谱法、自动电位滴定分析、热重分析法、快速制备色谱法、超临界萃取技术、元素分析仪、X-ray单晶衍射法测单晶结构、核磁共振波谱法、气相色谱—质谱联用分析、液相色谱-质谱联用技术、电感耦合等离子体质谱等内容。

3 应用型人才培养背景下仪器分析实验教材编写要注意的几个问题

应用型人才培养背景下仪器分析实验教材编写要注意以下几个问题。一是实用性，学会仪器操作、会用仪器检测样品才是应用型人才培养的目的。因此选择生产、生活中的内容做为实验项目会更好。例如选用了部分食品、药品的检测内容以增加仪器分析实验的实用性。二是应用性，要突出实验操作部分，避开难理解的纯理论的讨论，多提供实验操作需要设置的实验条件、实验数据的处理方法、实验操作规程等等内容，帮助学生学会仪器操作方法，达到培养应用型人才的目标。三是易学性，教学内容尽可能由浅入深，仪器操作方法尽可能易学易于理解，所涉及的仪器尽量的用常见的仪器，具有可操作性，为了方便同学自学，在设置思考问答题的同时，提供参考答案与解题思路。四是要持续的更新，吸收新的分析方法与知识点，与时俱进的利用新方法更新教材，做到常用常新，常教常新。

4 对今后仪器分析实验教材建设的一些思考与展望

围绕应用型人才培养、双一流建设、服务地方经济等思路进行仪器分析实验教学深化改革的背景下，仪器分析实验教材的编写也面临着一些难以解决的问题。例如：对仪器分析实验课来说，将信息技术与教材建设深度融合，采用虚拟仿真实验帮助学生理解和掌握一些操作过程有很好的帮助，但是教师由于各方面的原因一个人难以完成制作过程，聘请专职人员经费又有限，难以用直观的视、音、图、文等形式实现教材内容的数字化，多角度、多维度地呈现教材内容，方便学生理解和掌握知识。在教材的编写过程中也只能使用传统的纸质教材了。同时限于经费问题，仪器分析实验教材编写一般多为校本教材，很难实现多校联编实验教材，共享优质教学资源，即使有统编的规划教材，没有相应的仪器设备也难以达到提高教学质量的目的。什么时候教育部能将仪器分析实验课的基本内容纳入基础化学实验教学的必做内容，规定高等院校化学等相关专业必须配备哪些规定的仪器用于仪器分析实验课，统编教材才有实际意义。限于经费问题，加上科学技术的飞速发展，仪器分析实验教材编写很难反映最新的仪器分析实验内容，因为现在很多仪器更新换代的速度太快了，做为普通的本科院校的教师，与时俱进的进行仪器分析实验教学只能是纸上谈兵，很多仪器都还没有见着又有可能被淘汰了。