仪器分析课程范文

导语：如何才能写好一篇仪器分析课程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词 仪器分析 课程建设 教学改革

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2012）23-0042-02

随着各种分析仪器方法的出现，仪器分析应用日益广泛，已成为现代实验化学的重要支柱。仪器分析课程已成为化工类、食品类等学生的专业必修课。因此课程体系的建设和改革势在必行，本文从教材选用、课堂教学、实验教学、成绩考核和教师素质几个方面对此进行了简单的论述。

一、教材选用

教材是实现教学目的的主要载体，是教学内容和过程的基本依据。要想教好一门课，选用的教材是否适合学生的专业方向是非常重要的，因为学生往往要以教材上的知识为基础来学习。因此可以说教材选用是课程建设的核心，是进行教学工作、稳定教学秩序和提高教学质量的重要保证。

不同专业的学生对仪器分析课程学习的要求不同，选用的教材也不同。对于食品专业的学生而言，课程的实用性至关重要，因此不仅要掌握常用仪器的分析原理、仪器组成、基本操作和仪器分析方法的选择，更应该关注新型分析仪器的应用和发展。针对这种情况，建议采用“1+4”教材选用模式，即一本主讲教材，4本辅助教材，且不断更新辅助教材。在选择教材时，我们应力争遵循两个原则，即“广而新”原则。“广”即对仪器分析这一领域进行较全面的介绍，使学生掌握各类基本仪器的原理、仪器构造和应用特点，为将来的进一步学习和应用打好基础。“新”则是向学生介绍现实生活中的分析仪器最新应用，可使学生了解仪器分析发展的新方向及动向。

二、实验教学改革

实验教学改革应着重从以下两方面入手：一方面是实验指导书的合理编排，另一方面是实验项目的设置和筛选。

因不同院校所使用的分析仪器设备类型、规格型号、生产厂家等有所差异，高等院校的仪器分析实验教材的实用性受到限制，给教师指导和学生预习带来不便，直接影响实验效果。对于实验课，可根据各自学校实际情况行合理编排实验指导书。在编排实验指导书时应注意书中实验数量应略大于实际开设实验数量，且尽量覆盖仪器分析中常用的方法和操作技术，以便于学生掌握更多的实践操作技术。

与其它化学实验课程相比较，仪器分析实验教学最突出的特点是存在着“三多三少”的矛盾即班级实验次数多、每组实验学生多、验证性实验多，而配套教学仪器设备少、独立操作实践机会少、设计性和创新性实验少。因此在实验教学改革中应拟合并或筛减部分简单、专业针对性差的实验项目，适当增加专业应用性强的实验，并逐步增加综合设计性实验和创新性实验，力争构建“基础型—设计性—创新型”三层次实验教学体系。

基础性实验的选择原则是要求学生掌握实验基本操作技术，常用试剂的配制方法以及实验室常用仪器的使用，构建“实验指导书+教师讲解+学生操作”的基础实验模式。设置综合设计性实验是对学生更深一步的要求，要求学生能以专业知识为基础，解决专业的相关问题，切实体会到分析化学对于食品专业学生的重要性，从而提高学习的积极性和主动性。创新性实验要求学生在教师的指导下，查阅相关的文献资料，根据所学的知识和操作技能，设计实验课题，写出设计方案。方案通过后即可自行准备实验，进行实验，写出实验论文，从而提高学生的科研能力。

同时可设置开放实验室，允许学生在课余时间进入实验室训练，允许学生在完成基本实验内容的基础上自选实验。实验项目可以由教师提供，也可以是学生通过查资料获得。开放实验要求学生以研究者的身份在查阅资料的基础上，根据已有的知识精心设计和统筹安排。教师则以导师的身份对学生的研究工作进行指导、对学生的实验结果进行评价和把关，学生可以根据自己的情况合理安排实验进度和时间。

在实验教学中，应注重虚拟实验室和实际操作录像的应用。大型、先进的实验仪器价格昂贵，分析操作要求精细，耗时耗力，且为防止学生损坏仪器，多采用教师演示教学的方式，学生无法单独进行操作，难以参与其中，致使教学效果不理想。因此可引进智能仿真课件。模拟课件对抽象、晦涩的理论、无法实地实景展示的仪器构造以及在现有实验条件和学时下无法进行的实验条件优化过程都可以进行形象逼真地演示和自主互助模拟操作。

三、考核体系改革

目前仪器分析的考核方式主要为闭卷考试，该方式不重过程，只惟结果，不利于提高学生学习的能动性，因此应建立多元化的考核体系，将“教”、“学”和“用”三者有机的结合。可采用“平时成绩+论文（试卷）成绩+实验成绩”的三层次考核体系。

平时成绩（20%）：主要包括出勤成绩、课堂提问回答情况成绩、平时作业成绩和课前开放学生讲课成绩四部分，综合考察学生的平时表现。

论文（试卷）成绩（48%）：期末考核可采用提交相关论文或开卷考试的形式。提交论文不但可以使学生了解最新的仪器进展和分析应用领域，还可使学生掌握基本的论文写法，锻炼科研论文的能力，为后续的学习打下良好的基础。若采用开卷考试的形式，应注意所出试题的质量，应少出或避免翻书即可找到答案的直接性试题，应多出通过理解、分析和综合方可的综合性试题，从而全面考察学生对该门课程的实际掌握情况。

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改革的第一个举措就是修订教学内容，重点突出两个环节的教学，一是大型仪器的引入，二是狠抓实验教学的“两头”。

1．1大型仪器的引入近年来，越来越多的学生反映在就业面试中经常会被询问到在校期间对各种分析仪器尤其是大型分析仪器了解、掌握和应用的情况。原因在于，大型仪器代表着先进的测试技术，它和学科前沿知识、高水平的研究成果密切相关，能否操作大型仪器是体现理工科学生科研素质及创新能力的一个重要标志。因此，在内容设置上，我们把大型仪器的教学作为内容改革的一个重点，课程中除了保留红外、紫外、荧光等相关实验外，还引入了全自动顶空－固相微萃取(SPME)－气相色谱仪、液相色谱－质谱联用仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪等大型仪器的教学内容，这种引入不是“纸上谈兵”式的理论讲解，而是真真实实让学生去做，去动手操作。围绕这些仪器专门开发了一系列实验项目，比如“全自动顶空气相色谱法建立木材指纹图谱”、“无机盐晶体及水溶液的拉曼光谱检测”、“固相微萃取－气相色谱法分析苯系物”、“液相色谱－质谱法分析邻苯二甲酸酯类物质”等。通过实验教学，学生熟悉了大型仪器的操作技术，对大型仪器的分析方法有了更为深刻的认识，这为其进行后续课程的学习、参与科技创新活动及完成本科毕业论文打下良好基础。

1．2抓实验教学的“两头”仪器分析实验的特点是以仪器操作为主，自动化程度高，尤其是大型仪器，往往是傻瓜式的，只要预先设置好测定参数，放入样品(有些还是教师做的)，学生就无所事事，坐等结果了。针对这一情况，我们把教学的重点落在了实验的“两头”，一是样品的前处理;二是实验结果的数据分析。以“全自动顶空气相色谱法建立木材指纹图谱”实验为例［9］，我们在教学中有意识地增加了室内空气采样、固相萃取、固相微萃取等动手环节，让学生自己进行气体样品的采集，及复杂样品中待测物的萃取富集等预处理操作，通过结果对比，学生发现样品预处理的好坏对检测结果的准确性、灵敏度和重现性有非常大的影响［10－11］，因而对完整的样品分析过程有了更为切身的体会。在数据处理环节，教学中除了要求学生掌握一些与仪器配套的数据处理软件外，还指导学生利用化学计量学的知识对复杂图谱进行解析。比如在木材指纹图谱实验中要求学生首先利用Excel对待测树皮与标准样品的谱图数据进行相关性比对，然后再采用主成分分析(PrincipleComponentAnalysis，PCA)投影法对树皮进行模式识别与分类。再比如“紫外光谱法在线测量连串反应动力学过程”实验，先通过残差优化－减秩法对化学反应动力学谱和吸收光谱数据进行分析，计算各反应的速率常数，然后再利用最小二乘法回归解出包括中间体在内的各组分的吸收光谱。数据处理涉及到仪器分析、线性代数、数理统计、计算机应用等诸多领域的知识，通过这一环节的教学，学生的知识面得以拓展，知识的综合运用能力得到提高。

2教学方式的改革

大型仪器的教学是“仪器分析实验”课程教学的重点和难点，有两个地方非常关键，一是要让学生真正了解并掌握大型仪器的工作原理;二是要提供足够的机会让学生上机实习，熟悉仪器的操作技术。为了达到上述目的，我们对教学方式进行了改革，采用开放实验开展大型仪器的教学，具体开放形式有以下三种。

2．1仪器开放课内学时有限，为了使学生获得更多的动手机会，将课程中涉及的光谱、色谱等大型仪器在课外对学生开放，考虑到这类仪器通常承担有繁重的科研任务，开放的时间一般安排在周末(每周保证一个整天)。学生通过实验中心的网络预约系统进行仪器预定，获得批准后，学生2～3人一组，在给定时间内进入实验室，完成规定内容或自选内容的实验操作。期间，教师(或研究生助教)给予必要的指导。通过仪器开放，学生有了更多的机会接触仪器、使用仪器。一个学期下来，班上有不少学生可以独立操作HPLC、红外、紫外、GC－MS等大型仪器，部分学生技术熟练，甚至还获得了某个大型仪器的操作上岗证。

2．2内容开放除了教材规定的实验内容外，还鼓励学生根据实验室条件和自身兴趣，自主设计实验。比如学生做完“全自动顶空气相色谱法建立木材指纹图谱”实验后，依据顶空气相色谱仪能够检测挥发性成分的原理，选定花露水、修正液、黄酒、水果、茶叶等为研究对象，自行设计实验方案，待教师审核批准后，利用仪器开放日，对这些样品进行检测，得到了很多有趣的结果;再比如学生通过“无机盐晶体及水溶液的拉曼光谱检测”实验，熟悉了拉曼光谱的测定原理，随后收集了各式各样的翡翠、玉石、首饰等样品进行检测，通过和标准物拉曼光谱图的对比，以鉴别这些物质的真伪和品质。由于开放实验涉及大型仪器，其内容又贴近生活实际，趣味性强，学生的参与热情非常高。

2．3网络开放在仪器开放、实验内容开放的基础上，我们还在化学实验中心网站交流平台上开设专栏，用于仪器分析方面的拓展性教学。任课教师担任栏目的版主，引导学生就实验过程中碰到的问题进行探讨。讨论的问题由浅入深，从最初的样品准备、参数设置、条件优化、数据传送等，逐步过渡到仪器故障处理、原理解释、拓展应用及新实验设计等。由于网络论坛不受时间、空间的限制，这种开放式的交流方式深受学生欢迎。教师将学生提出的问题归纳总结，在下一轮次的实验教学中进行针对性训练，通过“实验—交流—实验”的不断重复，学生的理论基础得到提高，操作技术也日渐娴熟。

3完善考核方式

在课程考核方式上，打破了原先“唯实验报告论”的传统模式，将开放实验纳入考核内容，建立多元化的考核机制。具体而言，我们将学生的课程成绩分为4个部分，即平时成绩(30%)、实验报告(30%)、开放实验(30%)和笔试成绩(10%)。平时成绩主要考查学生预习报告、课堂提问、动手操作等情况;实验报告主要考查学生的实验记录、报告规范性及数据处理与分析、问题讨论等完成情况;开放实验侧重学生综合素质的考核。课程结束前，组织开放实验答辩会，要求学生以小组形式采用PPT进行答辩汇报，教师和学生代表担任评委，从课题设计、仪器操作水平、实验结果、PPT讲稿制作、演讲效果等方面对学生的表现进行综合评分;笔试着重考查学生对仪器分析相关理论的掌握情况，包括实验原理、操作要点、注意事项等。实践证明:改进后的考核方式更加客观、公平、全面地反映了学生的学习状况，符合“以人为本”的现代教学理念。

4教学效果分析

从教学内容、教学方式和考核机制等方面对仪器分析实验课程实施综合性改革，经数年实践，在以下几个方面获得了良好的教学效果。(1)改变了“仪器分析实验”课程的传统教学模式。以大型仪器的教学为突破点，开发出了一批有特色实验项目，比如围绕紫外－可见漫反射仪就先后开发了定性实验“紫外－可见漫反射光谱法比较手的黑白”、“各种纸张的颜色与漫反射的强度比较”，及定量实验“紫外－可见漫反射光谱法检测颜色的CMYK参数”等，这些实验充实了课程的教学内容，使得大型仪器的教学从原先的“教师演示性”教学转变为以学生为主体的“自主实验”模式。(2)培养学生自主性学习能力。通过课程的开放实验教学，学生的自主意识得到加强。以蔡劼凯等学生为例，该小组3名学生在实验室开放时段重点学习了大型仪器液质联用仪，然后就利用Solid-works和AdobeFlash软件自行制作了一个模拟离子阱液质联用仪原理和分析蛋白质过程的学习动画。今年10月，3位学生携此项目到北京参加了第一届“卓越联盟杯”创新实验大赛，经现场答辩和演示，该项目获得比赛的二等奖。(3)激发学生的科研兴趣。在了解和熟悉了大型仪器的测试手段、表征方法后，不少学生希望寻找一些目标和靶子来一试身手，由此对科研产生了兴趣并逐步融入到科研当中。比如，顾丽凤等学生做完“拉曼光谱法定性研究翡翠实验”后产生联想，能否在此基础上实现翡翠成分的定量检测呢?通过查阅文献及向教师请教，学生将XPS和拉曼光谱结合起来，采用拉曼位移法，最终实现了各种翡翠的定量检测及模式识别，并撰写了论文［12］。

5结语

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关键词 仪器分析 教学改革 教学方法

中图分类号：G424 文献标识码：A

Instrumental Analysis Course Teaching Reform and Exploration

ZHANG Lihua

（Chifeng Industry Vocational Technical College， Chifeng， Inner Mongolia 024005）

Abstract Chemical analysis is a part of the instrument， it is by means of sophisticated analytical instruments， according to the physical or physicochemical properties of the substance to determine the chemical composition analysis of the content and structure. As electronic technology， computer technology， laser technology and other new technologies applied to the instrument， classical chemical analysis continue to be instrumented. Instrumental analysis applications are increasingly being used， it is not only used in pharmaceutical， chemical， metallurgical also used in food， geology， environmental protection， national defense and other fields.

Key words instrumental analysis； teaching reform； teaching method

仪器分析课程在教学过程中存在以下问题：其一，因一些大型精密仪器价格昂贵，普及较困难。而学校仪器的数量又有限，特别是精密贵重仪器，有时只有一两台，由于仪器娇贵，担心学生使用过程中误操作而损毁，所以，上课时学生只能观摩或者观看教师演示，学生直接动手操作机会很少。其二，目前职业学生文化知识基础薄弱，而仪器分析所包括的分析方法很繁多，如：电化学分析法、光学分析法、光谱分析法、质谱分析法、差热分析法等分析方法。而每一种分析方法根据被测物参数和原理的不同又有不同的分析方法，就以光学分析法为例，又可分为紫外-可见光谱法、红外光谱法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、荧光光谱法、核磁共振波谱法，自然，每一种分析仪器的操作过程及应用情况也不同。怎样把繁多而难懂的理论简单明了化成为仪器分析课教学的一大难题。其三，通过对食品和化工两个不同专业学生仪器分析的教学，笔者发现仪器分析教材很多，绝大多数是不分专业，不论学生水平而通用的，想选择适合本专业本校学生的的仪器分析教材却很难。其四，目前仪器分析课程教学仍然是一种以教师讲授为主、课堂学习为主、书本内容为主教育方式，“教师讲得辛苦，学生听得疲劳”， 使仪器分析教学陷入了一种两难的境地。

针对这些问题，应从以下几个方面进行教学改革。

1 利用多种教学方法，提高教学质量

对于容易普及而又相对便宜的仪器，学校要多配置一些，并采用现场教学，也就是直接把学生带到实验室，对着仪器进行讲解，边观察边讲解，利用直观教学的方法来提高教学质量。这样，在增加学生感性认识的同时增进学生对仪器工作原理的理解。还要尽可能地用一些报废的旧仪器来进行结构原理的讲解。比如，在讲可见分光光度计时，就可用报废的721型可见分光光度计，首先让学生观察仪器外部控制按键并熟悉其用途和操作方法，再拆开仪器，让学生观察可见分光光度计的内部结构和主要部件，教师进一步讲解每一个零部件的作用，再让学生试着组装仪器，并画出仪器的光学系统简图。这样就会使学生对这个仪器结构和原理充分理解，对内部光路印象深刻。像酸度计、离子计、旋光仪等常用仪器都可采用类似的教学方法。

对于价格昂贵且操作复杂的大型仪器，本身仪器数量有限，又担心学生操作过程中损坏，所以往往是教师在课堂上以黑板加粉笔的形式讲解结构和原理，有时用图片辅助教学，之后在实验室里教师操作演示学生观摩，学生自主操作仪器的机会是少之又少，也就不能做到熟练操作。笔者认为应采用现代多媒体教学手段，将复杂的方法原理、仪器结构、内部构造、分析流程、图谱及数据分析等制成图片、动画或视频材料，再结合声、形、色等，将复杂难懂的内容形象直观的表现出来，通过多种感觉来刺激学生的想象力，加深学生的理解，活跃课堂气氛，激发学生学习热情，提高教学效果。例如，在讲解高效液相色谱时，先让学生观看图片熟悉仪器外观，理解每个分仪器的作用，然后让学生观看每个分仪器的剖面图，理解其工作原理，再将整个仪器的工作流程制成动画，演示流动相流动过程。浅显易懂地描绘了复杂的结构和原理，最后用自制的视频演示所使用的高效液相色谱仪操作过程。多次观看视频至学生能熟练掌握为止，之后让学生进入实验室进行实际动手操作，学生操作起来就容易上手。在仪器数量有限的条件下，采用分组实验协同合作的方式，增加学生对仪器的操作机会，争取做到人人动手多次演练。也可以通过模拟实验对大型仪器进行多次演练，例如通过气相色谱虚拟实验室，了解仪器内部结构和原理并熟悉操作过程。

2 合理选择仪器分析教材

首先，仪器分析教学内容最主要的是光谱学、电化学和色谱学三部分内容，并应该按这一顺序来编写，大部分教材正是采用这一顺序编写的，较为合理。因为这样做，可以使学生在懂得光学分析法和电学分析法后，更容易接受色谱分析的学习，因为光谱检测器和电化学检测器是色谱学中常用的检测器，所以在讲色谱部分之前应该先有光谱学和电化学知识的准备。

其次，选用教材时要考虑到学生的专业情况。不同专业的学生仪器分析课程学习的要求不同：食品类专业的学生，要讲求课程内容的实用性，通过仪器分析课程的学习让他们知道在面临某一项分析任务时应选用何种仪器，并掌握常任分析仪器的基本操作方法。尽量选择理论浅显易懂实验内容较多的教材，且以光学分析法和色谱分析法为主而以电化学分析法为辅的教材。比如详细讲授紫外、可见、原子分光光度仪、红外光谱仪，色谱分析中主要讲授气相色谱和液相色谱，离子色谱仪，电化学分析中只选酸度计、电位滴定仪等有限的几个详细讲解，其他不做重点讲授，再结合仪器连用内容。化工类专业的学生，需要对基础理论、分析原理、仪器构造及数据处理都必须熟练掌握，选择教材时要注重理论知识的介绍，且要以电化学分析法为主，结合光学分析法和色谱分析法等分析技术。必要时可以介绍新的分析方法和新的分析技术给学生作为知识的扩展。

再次，选用教材还要考虑理论教学与实验教学相结合的问题。现在许多仪器分析教材以大篇幅的理论为主，涉及的实验内容却很少。对于职业院校学生来说，培养的目标是培养技能型的实用人才或操作人才。更应该重操作轻理论，这就要求教材选用上既要注重理论课的教学内容更要注重实验课的教学内容。

最后，教材选定后，在实施教学前，要根据专业特点、学生知识结构水平和学校仪器配置情况对教材内容进行合理的取舍，节选出与专业密切相关的教学内容。选讲部分内容、精讲重点内容、减轻教学压力。为了弥补学校实验条件的不足，补充教材内容，让学生接触到学科前沿的知识，可以考虑其他办法传授给学生。可充分利用网络信息资源进行教学，通过网络学堂，给学生推荐一些视频网站，如气相色谱质谱联用技术操作视频，或者将教学内容录制成教学录像上传至网络以供学生自学，再或者，以课下作业的形式，把需要学生补充学习的内容布置下去，让学生通过查找参考书或网络，在完成作业任务的过程中学会这部分知识，教师通过检查批阅，找出学生自学过程中的不足或欠缺，课上利用几分钟的作业讲评时间予以补充。

3 加大实验教学的比重，培养学生的实验动手操作能力

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关键词：建构主义；仪器分析；课程教学体系

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）29-0214-02

仪器分析是高等学校化学化工类专业必修专业课之一，也是环境科学、食品科学、生物工程、制药工程等专业相当重要的专业基础课，无论是对化学化工类专业还是对相近相关专业而言，仪器分析对专业知识体系的构建和学生素质能力的培养均具有重要作用。仪器分析课程的教学改革研究在许多大学中均有开展，围绕着课程教学体系的改革、实践教学模式的创新、教学方法的优化、学生创新能力的培养等各个方面展开了许多研究。然而，由于高校层次的不同、信息技术的发展、培养目标的差异和教学思想的不同，教学研究活动的开展方式和最终所取得的课程教学改革效果不尽相同。总体来看，仪器分析课程在理论教学改革方面，提出了多媒体教学、以教学过程为导向的教学、研究性教学等各类教学模式；在实践教学改革方面，提出了仿真教学、观摩演示和现场实验教学等模式，这些改革均取得了较好的教学效果。

然而，目前对于仪器分析课程教学内容的深层次改革明显不足，亟待加强。主要表现在两个方面：第一，课程章节多，内容繁杂，且各章节重复内容较多，并且与预修课程和后续课程联系紧密，需要无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等作为课程基础开展学习，同时在教学中还要注意与专业相结合拓展学生实际应用仪器分析技术进行检测和分析的能力，这就导致现有的课时量不能很好地完成教学任务，不利于系统构建知识体系。第二，仪器分析课程属于理论和实践并重的课程，在学习中不但需要理论知识体系作为课程的支撑，还需要开展丰富的实验教学来培养和锻炼学生的实践动手能力和分析检测能力。然而现有的实验教学与学科前沿及实际应用结合不紧密，没有充分考虑产业界的需求，学生在学习过程中对于实践技能的培养还有所欠缺，这就导致了学生的实践应用能力和创新能力培养明显不足。综上，仪器分析课程教改不能固步自封，满足于现有成就，而是应该继续加强与相关行业的联系，从教学内容改革和学生应用能力、创新能力的培养方面入后，尽量培养出市场满意的仪器分析专业人才。因此，本文旨在针对仪器分析课程教学现有问题，以建构主义为指导，重新构建了仪器分析课程教学新体系。

一、建构主义理论对课程教学的指导作用

建构主义（constructivism）也称为结构主义，是认知心理学派中的一个分支。建构主义理论的内容非常丰富，但其主要内涵可以概括为：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构，而不是像传统教学那样，只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上。因此建构主义认为：学习者依靠自身建构自己的知识，新的学习依赖于现有的知识水平，社会性互动能够促进学习，有意义的学习发生于真实的任务和情境（或者模拟情境）之中。其学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。因此，基于建构主义的教学设计需要遵循以下六个原则：（1）强调以学生为中心。（2）强调“情境”对意义建构的重要作用。（3）强调“协作学习”对意义建构关键作用。（4）强调对学习环境（而非教学环境）的设计。（5）强调利用各种信息资源来支持“学”。（6）强调学习过程最终目的是完成意义建构。

建构主义理论是为一种重要的西方教育理论，在传入我国后对我国高等教育教学改革和课程教学改革发挥了巨大作用，许多教研活动都是以建构主义理论为指导逐步展开的。从建构主义理论出发，传统的仪器分析教学存在着种种不足，而这种不足恰好能够采用建构主义的理论和观点予以改善，因此建构主义理论对于仪器分析课程教学改革来说是重要的、有指导意义的。

二、仪器分析课程教学体系的重新构建

根据建构主义理论对课程教学的指导作用，从以下四个方面重建仪器分析课程教学新体系。

1.重构课程体系。现有的仪器分析教材章节繁多，如果教师逐一进行讲解，不但课时紧张，而且由于内容交叉重合会导致主线不明。因此教师在把握课程主脉时，必须要把知识主线提出来，突出教学重难点，并讲清仪器分析几种主要不同方法之间的关联与差异。仪器分析的核心内容即是仪器所产生的信号与物质性质及浓度之间的关系。光谱分析、色谱分析、电分析是仪器分析三个主要的构成部分，以这三种方法为例，讨论信号与物质性质与浓度之间的关系。首先可以统合认知，通过光、电、色对仪器分析产生整体性认识，在此基础上再对三种方法进行具体的、细致的分析和对比。这样，学生即可以宏观地获得仪器分析的整体认知，也可以了解光、电、色三种分析方面的相同点和不同点。接下来，对同类分析方法，可以突出这种方法实施的基本原理、所采用的主要仪器的基本构造，从微观上加强对课程内容的了解和把握。另外，仪器分析课程是学科体系中的一个有机构成部分，需要注意本课程发展与相关学科之间的关联，尤其要注意相关学科的发展对仪器分析发展所产生的实时影响，并适度纳入到课程教学中。

2.强化实验教学。仪器分析是一门理论与实践并重的课程，实验教学效果的好坏将会显著影响课程的整体教学水准。在实际的科研工作中，分析检测除了学生最熟悉的实验室具体检测分析外，还包括样品的采集、样品的处理、数据的取舍及统计分析。仪器分析的课程教学目标之一就是为了强化学生分析和解决问题的能力，那么为完成一项工作所需要全部流程都必须要让学生参与到。由于学生的宏观把握能力不强，除了上述已经提到的要求外，还需要教师适当引导，学生自主设计实验方案。只有完成了前期调研、样品采集和处理、分析检测、数据分析等环节，学生才能够全面了解实验究竟是什么，才能了解广义上的实验。仪器分析是一种重要的检测手段，如何有效地应用这一手段来解决实际问题是教学关注的重点，切不可一味地陷入实验室检测环节而忽略了其他步骤。为了培养学生独立完成实验操作的能力，教师不妨根据社会热点问题和科研课题，设计一些实验项目，强化学生分析和解决实际问题的能力。由于仪器分析是无机、分析、有机、物化等四大基础化学的后续课程，原理验证性实验可以适当减小，综合设计性实验适当增加，强调实验方案的可操作性和实验结果的可分析性。

另外，在实验教学中，尽量和理论教学步调一致，确保学生在学完该门课程后，既能够清楚实践依托的理论基础和理论知识对实践的指导，又能够通过实验或实践进一步地验证原理，加强对理论知识体系的认知和了解。

3.改革考核方式。考核方法包括教学过程和教学结果的考核，最终的评价结论是伴随学生一生的记录，这必然是学生关注的重点。那么，怎样给出这个评价结果呢？以前，我们常用的方法就是期末考试的时候一张试卷，闭卷笔试，再结合课堂情况，得到一个评价分值。这种考核方式可能适合于纯理论的课程考核，但显然并不适于仪器分析课程的考核。仪器分析实践性相当强，那么闭卷考试考核的什么呢？非操作性的、非延展性的东西。这种方式限定了考试的内容和时间，对于仪器分析课程来说，这是一个明显的弊端，并不能体现出一个学生对该门课程的整体把握。因此，可以把考核可划分为三个部分，第一是原理考试，笔试；第二是课程论文或课程设计，评价学生实验能力。

4.创新教学方式。教学方式改革的脚步从未停止，如何能够激发学生学习的兴趣，是所有教育工作者关心的问题。从仪器分析的课程特点出来，可以侧重采用以下三种教学方法，比较式教学能够帮助学生掌握课程的区别与联系，问题式教学能够直观地引发学生对某一问题的兴趣，研究式教学能够激发学生深入探索的乐趣。当然还有很多方法均可以应用于仪器分析的教学。无论是哪一种教学方法，都还是要围绕着“因材施教”四个字来展开，最终的目标是为了学生构建良好的知识体系和培养创新能力。这些方法可以交叉运用，只要能够获得好的教学效果，就是好的教学方法。

参考文献：

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关键词：高职仪器分析；项目化教学

中图分类号：G712 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2016.02.065

1项目教学法的基本概述

在当前的教育领域当中，项目教学法正在得到越来越广泛的应用。该教学法最早起源于美国，随后在德国等国家得到了迅速的发展。对于职业技术教育来说，项目教学法具有十分良好的作用和意义，其具体指的是利用多个教学项目，来转化传统学科体系中的知识和内容，同时将教学活动围绕着这些项目展开，从而让学生能够在整个项目过程中实现全面的参与。高职院校的教学目的主要是培养高技能、高素质的实用型人才[1]。在构建注意的指导之下，项目教学法的对象为实际工作项目，教师先分解项目，然后进行相应的示范，学生在进行合作讨论学习的过程中，都是围绕着各自的工程项目进行的。最后对学生是否达到教学目标的评价，主要是通过学生的项目完成情况来进行判定的。在项目教学法当中，教学目标不再是传统的教师将知识传授给学生的简单过程，而是通过教师的引导和点拨，让学生自己对结果目标进行探求，在得出相应结论之后，再进行自我评价。通过这种教学方式，学生能够基于自身的知识体系，通过实践操作来获取更多的知识和技能。项目教学法的应用，能够有效的提高学生的学习积极性和主动性，锻炼其自主学习、创新意识等能力，同时也能够培养学生解决问题、思考问题、发现问题的能力。相比于传统的教学方法，项目教学法具有十分明显的优势，尤其是对于注重实践操作的仪器分析课程来说，更是十分适用。

2仪器分析课程的现状和特点

在高职仪器分析课程中，首先具有很强的理论性。而随着科学技术的不断发展，各种仪器的更新速度也不断加快，从而使得该课程中的复杂程度很高。同时，仪器分析课程中包含了物理学、化学、电子技术、计算机技术、物理化学等诸多科目[2]。在传统的教学模式下，教师通常都是采取满堂灌的教学方式，仅通过模仿来进行实践教学，缺乏技能性的训练，也没有体现出创新性和设计性。仪器分析是一项高速动态发展、高投入、高实践性的教学技术科目，因此高职仪器分析课程中往往存在教材内容滞后、理论教学枯燥、考试评价单一、专业教师缺乏、课时少内容多等问题。这些问题使得学生在进行学习的过程中，需要面对很大的困难，难以有效的掌握相关知识。对于仪器分析课程，一些学生具有畏惧的心理，知识为了通过考试而学习，缺乏主动学习的意愿和热情，因而难以取得良好的学习效果。

3项目教学法在仪器分析课程中的实践运用

3.1项目选择原则

在项目教学法的应用当中，成功的关键因素就是项目的正确设置。基于具体的教学目标，应当对项目之间的层次递进、联系、统筹设置等进行综合性的分析。应当根据实际的教学内容选择相应的项目，在结合书本知识的同时，也要兼顾到当前仪器的最新发展情况，例如，对水杨酸进行测量、分析果汁当中的有机酸等项目，从而让学生能够在项目当中正确的运用自己掌握的知识[3]。

3.2项目教学设计

根据国家对于高职专业教育教材的规划和规定，可将高职仪器分析课程划分为色谱分析法、光学分析法、电化学分析法，以及一些其它的分析方法。对于不同的分析方法教学，分别是由不同的教师来进行的。在不同方法当中，分别设置了相应的具体教学项目。而在每一个项目当中，都包含了相关的实践技能训练和操作练习，同时有实验技术人员负责学生的实训实习。

3.3项目教学方案

项目教学法在高职仪器分析课程中的运用，需要教师按照实际的教学目标，对项目进行设计。在进行和完成项目的过程中，需要经过以工作过程为基础的计划、实施、评估、检查、决策、资讯等多个步骤[4]。在设计项目知识点的时候，应当遵循着由浅入深的递进顺序，从而让学生能够更快的进入状态。在实施项目教学的过程中，教师先进行课堂教学，让学生了解一定的基础理论知识。然后对学生进行分组，分别进行项目任务的布置。学生通过查阅相关资料，进行小组讨论，总结出自己的方法和思路，然后实际进行项目的实施。在结束项目过程之后，学生首先自己进行总结，然后再由教师进行评估。通过这种方式，就能够让学生对仪器分析的知识和能力拥有更加深入的认识和了解，从而使其实践能力得到提高，最终达到高职仪器分析课程的教学目的，取得更为理想的教学效果。

4结论

高职教育是我国当前教育领域当中一个十分重要的组成部分，其教学目标主要是培养出具有较高综合能力与素质的实用型人才。仪器分析课程是当前高职教育当中的一个重要的课程分支，该课程本身就具有很强的实践操作性。因此，在实际教学当中，应当改变传统重理论、轻实践的教学方式，采取项目教学法，对高职仪器分析课程进行优化和改革，从而取得更好的教学效果。

参考文献：

[1]任伟.浅议在高职仪器分析教学中应用项目教学法的优越性[J].科教文汇(下旬刊),2011,(4):42-43.

[2]李晓玲.项目教学法在高职仪器分析课程中的应用[J].兰州交通大学学报,2011,(5):203-205.

[3]王丽聪.浅议在高职仪器分析教学中应用项目教学法的优越性[J].化工管理,2014,(35):40.

篇6

关键词：仪器分析 项目化教学改革 模块式教学

【中图分类号】G【文献标识码】B【文章编号】1008-1216（2015）09C-0048-02

仪器分析课程既是工业分析与检验、煤质分析技术、制药工程技术等相关专业学生的专业基础课程，又是中、高级化学检验工和分析工考证的核心内容。本课程的主要内容包括电化学分析法、光学分析法、色谱分析法、其他分析法等。该课程在工业分析与检验、煤质分析技术等专业课程体系中起着承前启后的作用。近年来我们按照职业教育必须以职业活动为导向、以能力为目标、以学生为主体、以素质为基础、以项目为载体的原则，对仪器分析课程进行了项目化教学改革。

项目化教学是以项目为载体以工作任务为驱动，将理论与实践有机结合，使学生在完成任务的过程中掌握知识和技能。本课程改革体现了以下教学改革思想：根据岗位需求确定教学目标;根据教学做一体化人才培养模式进行课程项目开发;以化工产品质量检验过程为导向，以常见化工产品的质量检验工作任务为载体设计学习情境;以职业能力为核心，以真实工作情境为依托设计教学实施方案。教学过程中采用多种方法，注重学生综合能力的培养，提高了学生自主学习的积极性，改革了课程考核评价体系，取得了较好的教学效果。

一、课程目标设计

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（见表1）

表1 项目化教学的具体内容和涉及到的模块知识

项目名称 涉及到的理论模块

基础

项目 目视比色法测定水中的铬 紫外-可见分光光度法

分光光度法测定样品中的微量铁 紫外-可见分光光度法

甲苯的气相色谱分析―内标法定量 气相色谱法

水的pH值的测定 电位分析法

自主

项目

分光光度法测定铬和钴的混合物 紫外-可见分光光度法

原子吸收分光光度法测定微量铜 原子吸收光谱分析法

自来水中氟离子的测定 电位分析法

乙醇中水分的测定―外标法定量 气相色谱法

布洛芬胶囊中主成分含量的测定 高效液相色谱法

综合

项目

景观水的水质指标的测定 紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱分析法、电位分析法 乳制品中部分质量指标的测定 紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱分析法、电位分析法、气相色谱法、高效液相色谱法

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。

表2学生学期总成绩得分汇总表

项目 评价内容 得分 权重 总比例 总评

项目

组分 自评 互评 组长

评组

员

过

程

性

评

价 项目1 10% 50%

项目2 20%

项目3 20%

项目4 20%

项目5 30%

教师评价 平时表现 20%

终结性评价 期末考试 30%

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。

四、课程改革总结

本课程采用基于工作过程设计的“模块式教学，项目化场景设计”教学模式，这种教学模式在经过企业调研的基础上，结合岗位需求，设计真实工作场景，改变学生和教师的角色，转变教学的中心，逐渐由以教师为中心转变为以学生为中心，教师为旁观者，起到监督、咨询的作用，由以教材为中心转变为以“项目”为中心，由以课堂为中心转变为以课堂和现场相结合的方式授课。

教学内容设计上，考虑学生接受知识需要一个循序渐进的过程，所以还是采用模块化教学过程，将每一个模块的知识融入设计的项目，而项目的设计也通过基础、自主项目将理论、数据处理环节设置成由简单到复杂，由易到难的渐进性。最后综合项目的设计展示学生学习成果，融入了职业特点。

参考文献：

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关键词：教学改革；仪器分析；高等院校

前言：通常来讲ISA主要是建立在化学物理相应性质基础上利用精密仪器进行化学物理相应性质测定的科学方法。走进新世纪随着环境科学以及材料、生命科学等良好发展，ISA成为了众多学科领域发展关注的焦点。

一、初探ISA课程特点

（一）较多的学科交叉性

ISA课程具备的特点首先是体现在学科交叉方面，其中涉及到的学科包含了计算机以及相应的化学物理学和电子学、光学等等，而这些学科在实际开展的过程中均涉及到相应仪器的有效使用。除了上述学科之外，一些基础性如生物学和数学等等也需要仪器分析。简单来讲就是ISA课程对于众多学科均起着较为关键的辅助作用。由此可见学科交叉是ISA课程重要特点之一。

（二）较多分析方式

ISA课程具备的特点还体现在较多分析方式上。现今ISA课程中不仅包含了电位以及库仑和相应电导具体分析方式，还包含了电位溶出以及伏安、原子吸收、分析荧光等等方式。这些不同的分析方式应用仪器不同，具体操作也各有所异。可以说多样性的分析方式从很大程度上促使ISA课程走向多元化发展道路上。

二、探析ISA课程改革建设

（一）教学大纲的调整

现今高等院校对于人才培养有着不同的目标，而国家当前对于ISA课程在教学方面提出了针对性实际要求。从ISA课程本质上讲涉及原理知识以及实验较多，学科交叉较强。这就需要该学科学生具备较强动手能力以及较为广泛知识面。因此改革建设ISA课程就需要首先从教学大纲着手，不同高等院校依据自身专业设置以及对于学生具体的培养目标，进而有目的性将教学大纲予以良好调整设置。如师范性质高等院校可以针对化学专业ISA课程，在教学大纲方面强调分析方式以及相应的分析理论，而无论是分析方式又或者是理论则需要将中学化学作为重点内容。促使学生能够在教学大纲调整之后具有更为明确的学习目标，即将中学化学方面仪器分析进行有效知识技能掌握，培养学生未来教育事业专研精神与意识；而如果是综合高等院校则可以针对材料物理化学专业ISA课程，在教学大纲上强调材料检测以及以期分析实际原理。如关注热重以及晶体射线、显微镜等等分析方式并将其作为ISA课程重要教学内容[1]。因为上述这些内容虽然在ISA课程中属于普通教学内容，但是如果是放在材料物理化学专业而言则对学生后续工作实践意义重大；此外如果是针对环境以及生物专业ISA课程而言，则需要将样品检测以及现场分析和微型便携式仪器等等作为实际教学大纲重点。由此可见不同高等院校性质以及不同专业性质，应用ISA课程侧重点是不同的。因此就需要各个高等院校针对不同专业ISA课程在教学大纲上予以针对性、目的性有效调整，而这也将是ISA课程改革的首要步骤。

（二）提高兴趣联系生活

ISA课程在实际改革过程中除了需要从教学大纲入手，还需要将兴趣联系生活。具体来讲现今众多学习ISA课程学生均表示该门课程较为枯燥同时具备较强专业性，因此学习起来兴趣较低。可以说该种状况在以往ISA课程教学中较为普遍。就任何一门课程而言要想实现较好教学效果就需要充分将学生在课程方面兴趣调动起来。ISA课程也不例外，改革重点需要关注课程兴趣的有效激发。这就需要相应课程教师将ISA课程和实践生活有效连接在一起，并在课程中指导学生正确发展方向，促使学生能够将学习到的知识技能实际应用在生活中。例如教师在教授可见吸收光章节中，如果仅仅依据课本内容按部就班讲究波长范围以及紫外线等等，整体课堂又会变得枯燥无味。学生也只能在教师讲解之后将波长等等内容死记硬背下来。现今ISA课程改革则可以在教学中增加视频以及图片等等多媒体演示方式[2]。简单来讲多媒体不仅仅能够应用在语文等文科课程中，更加可以应用在深奥的理科课程中。教师可以将不同波长散发出来的光通过具体图片来展现，由此将光的波长和光的颜色两者之间构建起具体关系并在此基础上予以紫外线有效定义。通过该种方式该课程学生也能够深刻理解可见光，同时更和实践生活联系在一起。再比如教师在讲授ISA课程中高效液相色谱章节中则可以将其和生活中的药品检验进行实际结合。学生在联系生活实践的课程教授中自然兴趣被激发，而最终的教学以及学习效果也会更加显著。

（三）多种教学相统一

以往在ISA课程中较多被应用的教学方式仅仅实验法以及理论教授法，实验法中学生依据教师演示进行具体实验，而理论教学中学生则完全被动的接受教师知识上传播。这些教学方式可以说比较滞后，并不能促使ISA课程更好被学生理解。而现今对ISA课程进行改革则可以将多种教学方式良好统一起来[3]。针对ISA课程完全可以将分组教学以及实验竞赛和相应的网络教学等等添加其中。首先从分组教学来讲，从ISA课程本质上来讲涉及较多的实验内容以及理论知识，具体讲解过程中教师则可以依据实验内容将学生划分成不同小组，对不同小组施与不同实验任务，通过分组实验不仅能够加快教学进程，而且还能够提高教学实际效果；其次从实验竞赛来讲，教师可以针对同样实验主题组织学生进行实验竞赛。教师针对学生实验具体过程以及实验结果进行综合性评比，一方面通过实验竞赛促使学生更好掌握实验并巩固涉及原理知识，另一方面也能够总结学生学习ISA课程中的优点以及缺点；最后从网络教学来讲，时代进步为各个学科课程教学提供了多样式空间，简单来讲教学并非必须要在课堂中进行，高等院校学生课余时间较为丰富，教师完全可以利用该部分时间组织学生针对ISA课程中日常困惑问题进行提问，教师利用网络方式进行问题解决。而该种多种教学的有效统一则是现今以及未来ISA课程关键改革方向。

结论：综上分析可知，从ISA课程本质上来讲则能够对学生科研兴趣予以有效开发，更能够为国家科学事业发展提供优秀人才。而本文对于ISA课程方面予以实际探讨也期望为后续关于ISA课程方面的研究提供理论上的参考依据。

参考文献：

[1]谢克英，张守仕，杨会会等.农业高职院校仪器分析课程教学改革与探索[J].才智，2014，30：127.

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关键词：问卷调查 ；职业教育；教改

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）15-0176-03

Abstract： "Decision of the State Council on accelerating the development of modern vocational education" （[2014] No.19） pointed out to speed up the construction of modern vocational education system， promoting the development of vocational education. The paper starting from the characteristics of vocational education of higher vocational colleges， takes the course teaching of “medical sensor” as an example， through the questionnaire survey， analyzes the main problems existing in curriculum setting and teaching， and puts forward suggestions on the reform of curriculum teaching.

Key words： questionnaire survey； vocational education； teaching reform

医用传感器作为人类感官的延续也被称为“电五官”， 是获取生物信息最重要的手段，被广泛用于药物分析、医学研究和临床诊疗中。学好《医用传感器》课程对学生今后就业非常重要。现代医学和相关科技的发展，使医用传感器作为医用仪器、设备的关键器件，也在快速更新和发展。随着我国医疗卫生事业改革的不断深化，高职相关专业的课程体系设置和教学方法与国家职业资格准入要求，与社会职业岗位需求不相适应的弊端日益凸显[1]。

针对职业教育中存在的问题，国家中长期教育改革和发展规划纲要 （2010-2020）提出“要大力发展职业教育，实施人才强国战略”。 2014年06月《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》（国发〔2014〕19号）进一步明确指出要加快现代职业教育体系建设，促进职业教育发展。由此可见，突出“职业化”特点的教学改革已被提到重要议程。下面以亳州职业技术学院（以下简称“我院”）为例，通过问卷调查与分析，探讨如何推进《医用传感器》的课程教学改革。

1 现状调查与分析

为了获得高职院校《医用传感器》课程教学现状的第一手资料，我们制定了《医用传感器》课程教学情况的调查问卷，对我院开设《医用传感器》课程的医用电子仪器与维护、医学影像设备管理与维护、医疗仪器维修技术三个专业的全部学生，进行了一次问卷调查。通过调查与分析，发现《医用传感器》的课程教学存在的主要问题表现为以下几点：

1.1 高职学生理论基础薄弱，不宜讲解过深理论

《医用传感器》是一门涉及多学科交叉、理论要求高、知识更新快、实践性较强的应用科学，其前导课程有大学物理、普通化学、人体解剖、电路分析、信号处理等。由于高职院校学生在校时间短，不可能照搬本科院校“三级递进式”（即公共基础专业基础专业课）教学模式，基础理论被大幅压缩甚至删减，加之高职学生理论基础相比较而言本来就比较差，所以普遍感觉理论知识难。我院《医用传感器》采用的是本科院校使用的教材，课程安排在第二学期开设，前导课程只有《医用物理》。调查中发现，对我们现用教材96.1%的学生认为“理论太难”或“有一定难度”，仅3.9%的学生认为“难度适中”，无人认为“理论简单”。 对“现用教材最大不足”有49%的同学认为就是“理论太难，不易听懂”；“对课程开设时间”51%的同学认为“开设过早，安排不合理”。

1.2 实验实训力度不够，加强实践教学势在必行

《医用传感器》是一门应用科学，理论必须联系实际。由于医用传感器的特殊性，主要用于医药等涉及人体生命安全的场合，不便现场教学，而实验室能开展的医用传感器实验又极其有限，所以我们通过多媒体教学软件，借助实物图片、动画演示等来展示，但这必定不能代替实践教学。高职学生理论水平低，但多年的教学研究表明，他们“很会玩”，动手能力较强，加强实践教学以弥补理论的不足，扬长避短，充分体现“职业化”教育，增强职业技能培养是最佳选择，也是广大学生的呼声。调查发现，“你认为最应加强的是哪方面教学”，80.4%认为是“实验教学”，19.6%的学生认为是“实习见习”等实践教学，选择加强“理论教学”的为0！应该说，这超出了我们的估计。对于“课程教学形式”，82.3%的同学认为应采“取理实一体化”或“理论+实验”教学，对采取多媒体教学100%的同学认为非常必要或有必要。可见，以多媒体教学为补充，加强实践教学势在必行。

1.3 单一理论考试的考核模式不能突出职教特点

我们现有的课程考核，仍采用传统的理论考试为主，辅以平时成绩和实验成绩。但《医用传感器》是一门应用科学，理论应该服务于实际应用，而不是为了理论而学理论。调查中，对于课程考核模式，58.8%的同学认为应该采取开卷考试，21.6%的同学认为应采取课程设计，仅19.6%的同学认可现有闭卷考试。

1.4 教师的课程教学不应局限于“教学大纲”，应体现“领路人”的作用

为了便于课程教学的组织实施与监督管理，按相关规定，每门课程都有教学大纲或课程设计。但《医用传感器》作为一门应用科学知识更新快，不断有新技术、新产品问世，既定的“大纲”和教材难免会慢半拍，因此作为领路人的教师在教学过程中就起到了非常重要的作用，学生也对教师的教学内容寄予厚望。调查中，“对老师讲课你更加注重的是”有62.7%的同学选择“知识广度，开阔视野”，23.5%的同学选择“课题教学效果”，11.8%的同学选择“习题讲解与考试重点”。对“老师在课堂教学中的作用”70.6%的同学选择“知识应用与能力培养”，仅5.9%的同学选择“以课本知识传授为主”，“按教学大纲完成指定教学任务”选项无人选。由此可见，高职教育完全不同于中学阶段的应试教育，解题技巧与解题方法等应予以淡化，把理论知识联系到实际应用才是硬道理，借助于教师课堂教学中的科普介绍和多媒体展示，是教师教学中最重要的环节之一。

2 课程教学改革探讨

针对以上问卷调查中发现的问题及原因分析，结合我院《医用传感器》教学实践，提出以下几点具体的教改建议和措施。

2.1 理论够用为度，开展案例教学

由于课程特点，现行《医用传感器》教材一般理论较深，而且内容繁多。在实际教学中，应根据专业特点，以理论够用为度，将理论和实用性充分有机结合，对教材重组，围绕医疗设备对职业技能要求，降低甚至去除繁琐的理论知识，突出应用[2]，选择性的开展案例教学。例如在介绍光电传感器、生物电极、热敏电阻等，我们以我院实训室某型号医用监护仪为例进行案例讲解，其原理和应用学生非常容易理解和掌握，而理论知识被淡化。

2.2 以理论为纲，引入职业元素，侧重实践教学

所谓职业元素是指构成职业的一切最基本的要素，折射出的是各个行业的职业定位。职业环境和职业人士的基本面貌[3]。通过职业元素的引入，使学生明白自己的职业定位，了解职业环境，从而更有针对性的掌握自己的职业技能，胜任职业岗位需求。在课堂教学（包括理论教学和实验教学）中引入职业元素，把学生技能竞赛、设计制作等融入教学，侧重职业技能培养是加强实践教学，突出体现职业化教育特点的重要举措。要在教学内容中融入职业元素，就要求老师必须认真研究教材，找准理论知识与职业能力培养相沟通的教学切入点，按专业导向与职业面向有机统一的教学思路，构思及设计出充分使专业理论教学与专业技能学习最大限度整合为一体的课堂教学路线[4]。

2.3 改革现有考试模式，实行重实践轻理论的综合考核

考核不等于考试，卷面考试的成绩只能反映理论水平，学生课程学习的最终成绩应由平时的项目考核、学期综合考核等组成，同时探讨开卷考试、课程设计等多种方式结合的考核方式。课程考核不应该是课程学习的结束，而应该是一个继续研究、学习的过程[5]。

根据多年教学和考核实践，我院《医用传感器》项目教学设计和考核主要是参考历年医疗器械工程师考试题目，学期考核则采用历年医疗器械维修工、医用电子仪器修理工等职业资格考试真题，并模拟职业资格证书考试流程、方法，从而更大限度的把所学习的课程理论应用于实践，突出考察了学生的综合素质，同时也有利于学生了解和通过职业资格考试。

2.4 加强教师继续学习和培训，让教师充分体现“领路”作用

《医用传感器》作为一门应用科学，知识更新非常快。随着现代医学和相关科技的发展，使医用传感器作为医用仪器、设备的关键器件，也在快速更新和发展，各种智能化、微型化、多参数集成化、遥控检测和无创检测等新型传感器不断问世并投入使用。由于医用传感器主要用于药品检测、生化检验、监护等领域，关乎人体生命安全，其重要性不言而喻，必须结合国家标准和行业标准来组织教学，也必须让学生所学知识能跟上科技发展，而这些往往是教材上不能及时学到的，这就要求任课教师能站在课程内容的前沿，通过科普介绍等让学生了解到行业发展最新动态和新技术、新产品的应用。而教师要真正起到“领路人”的作用，就必须加强继续学习和培训，首先要保证自己掌握的知识不落伍。结合教学实践，我院主要是通过以下两点来提高教师职业能力的，一是让专业教师轮流参加企业兼职工作和培训（轮训），二是聘请一部分企业兼职教师直接上岗，从而保证了一线教师知识水平的更新。

3 我院《医用传感器》多位一体的教学实践

基于以上分析讨论并结合实际，我院《医用传感器》的课程教学以实际应用为主线，技能竞赛为抓手，实践教学为重点，就业为导向，根据各个部分的不同特点分别引入职业元素，采用了多位一体的教学模式，以加强实践教学，提高学生职业能力，具体体现为以下几点。

1）理实一体化

理论教学和实践教学是在理实一体化教室进行。一方面能借助于一体化教室现代化的多媒体教育手段使理论及时指导实践教学，另一方面又能及时反馈实践教学中出现的问题，从而更有针对性的指导学习。例如，在介绍心音传感器时，让学生在一体化教室先进行心音测量，然后带着问题上课，再用所学知识指导实践，重新进行心音测量实验。这种理实一体化的教学，充分体现了“职业化”教育特点，极大地提高了学生学习热情，教学效果大大提高。

2）课程项目化

《医用传感器》涉及内容非常广泛，同时各个部分联系不是很紧密，又各有特点。通过实际教学研究，我们按其功能应用进行重新划分，使课程项目化。每个项目模块都相对独立，作为一个完整的教学单元，包含具体的工作任务和要求，便于教学和考核。通过对项目进行案例展示、任务分解、问题引导、学生仿学、检查考核等环节，来完成预定教学任务。例如血压测量模块，其工作原理有电容式、压电式、应变式、压阻式等，通过一体化的对比学习，让学生从实际应用中学会选择和使用不同的产品。由于每个项目模块都是选自本专业、行业实际生产和使用过程，从而学生所学知识过程和以后实际工作与生产过程相同，实现教学过程和生产过程对接。

3）“教、学、做”一体化

课程教学中，教师的“教”，学生的“学”，最终还是为了“做”。为了鼓励学生去做，我们把竞技项目（大学生电子设计大赛、职业技能竞赛等）引入实践教学，并融入职业元素，采用案例示范、问题引导、任务驱动的一体化的教学模式。这种“教学做”一体化的教学模式，从传统的教师为中心、课堂为中心、教材为中心走向了以教师为主导，学生为主体的教学模式，既活跃了课堂气氛，又提高了教学效果[6]。例如竞技项目中采用输液红外报警、数字体温计、气体含量监测等充分体现职业元素的题目，以真实的工作任务为载体，在真实生产环境下学习、实训，实现教学过程与生产过程对接。

4 总结

1）本次问卷调查针对于我院三个班级的全体学生展开的，共收答卷102份，其中调查问卷中设置的12个题目，有9题均有某一选项均无人选择，充分说明本次问卷调查真实有效，是学生经过认真思考后选择的，而不是随便选的，因此发现的问题也是真实、客观的。

2）以上是针对我院《医用传感器》课程教学开展的问卷调查和教学实践，但对其他课程教学和高职院校的职业教育改革均有借鉴意义，具有重要参考价值。

参考文献：

[1] 肖玉.高职教学渗透职业素质教育的探索[J].科技信息，2007（25）：241.

[2] 张鹤林，等.例谈PBL教学法在《医用传感器》课程教学中的运用[J].科技信息，2014（4）：57.

[3] 陆兴娟.职业元素融入电力电子技术教学的实践[J].中小企业管理与科技，2014（5）：268

[4] 向纹熠.医学生专业教育中强化职业元素的教学研究及实践[J].中国高等医学教育，2012（5）：77.

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关键词：塑料模具；结构设计；浇注系统

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.001

1 塑件分析

该塑件最大尺寸为长97mm，宽为48mm，高为86.5mm，塑件的形状比较复杂，为壳类零件，左右两侧有14个矩形的孔，材料为ABS，外表面光滑。

2 模具设计方案

通过分析，结合经济性和制件的精度要求，可设计为一模两腔的形式。模具为两板模具，采用单分型面，塑件下表面为分型面。浇口设置为扇形浇口，从塑件的侧面底部进浇，并且在侧滑块上设有排气槽，这样能保证塑件外表面的质量达到标准。模具上需要添加侧抽机构，采用复位杆复位，加装复位弹簧帮助模具复位，顶出时用顶出杆。在型芯上开冷料穴，方便自动化生产。模具的冷却装置为上下模板上开的环形水路，冷却效果较好。

3 设计要点

3.1 成型部件结构设计

3.1.1 成型部件的结构设计

成型零部件是决定塑件几何形和尺寸的零件。它是模具的主要部分。由于塑料成型的特殊性，塑料成型零件的设计与冷冲模的凸、凹模设计有所不同。凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，凸模亦称型芯，是成型塑件内表面的零件。凸、凹模结构不同主要可分为整体式和组合式两种形式。考虑到模具钢的价格比较昂贵，模具的型腔还是采用一模两腔的设计，所以采用整体嵌入式的凸、凹模结构，它能能保证加工的精度要求，并且能减少热处理后的变形量和在容易受损坏的部分修理更加方便。

3.1.2 成型部件的工作尺寸计算

塑件外表面的径向基本尺寸Ls=91mm， 塑件内表面的径向基本尺寸ls=88mm，塑件凸起部分高度基本尺寸Hs=86.4mm， 塑件孔或凹槽深度基本尺寸hs=84.9mm。按照MT5级（B类）公差计算，查GB/T 14486-93，公差=1.2mm，ABS塑件平均收缩率=0.5%，模具成型制造误差=/3=0.4mm。

3.2 浇注系统的设计

（1）主流道设计。为便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角=4°，粗糙度Ra≤0.63 ，与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，主流道球面半径SR=喷嘴圆弧半径+（2～3）=12+3=15mm。主流道要求耐高温和摩擦，设计成可拆卸衬套以便选用优质材料单独加工和热处理。衬套大端高出定模端面 5～10mm，与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定位作用。（2）分流道及浇口的设计。分流道须满足良好的压力传递，保持理想填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡分配到各个型腔。由于圆形截面分流道需开设在分型面两侧，在制造过程中需上下模板两部分，比较复杂，因此采用平衡式半圆形分流道。分流道长度据经验拟定L= 22mm，分浇道尺寸半圆形截面取半径为4mm。浇口是浇注系统的关键部分，根据塑件特征，外观表面质量要求较高，而且制件较大，因此选择采用扇形浇口浇注。

3.3 侧抽机构设计

塑件两侧有14个矩形方槽，且方槽所处位置垂直于开合模方向，塑件不能直接由推杆推出脱模，所以模具需要设计可侧向移动的活动型芯，以便在塑件脱模之前先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出。其形式是侧向分型抽芯。该工件需要侧抽部件较多，侧抽机构为组合式，其缺点是强度和刚度不好，但是对于抽芯部位可单独进行热处理等加工强化。行位侧抽距离应以抽芯完全抽出产品之外，且距离产品有2～3mm的安全距离，确保抽芯不干涉产品的脱模。

3.4 推出机构的设计

胶件脱模是注射成型过程中最后一个环节，脱模质量好坏将最后决定胶件的质量；当模具打开时，胶件须留在具有脱模机构的半模（常在动模）上，利用脱模机构脱出胶件。为使胶件不致因脱模产生变形，避免推件过程中对零件造成破坏，零件外观要求等原因，本设计采用的是8个顶杆推出。

3.5 排气系统的设计

生产过程中，型腔内的气体或者塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体如果不能被排除干净，塑件就会形成气泡、凹陷、表面轮廓不清晰等缺陷，因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。在本设计中，顶杆排布的很均匀，数量也很多，并且设置了排气槽，因此采用配合间隙排气及排气槽就可以完成排气，使塑件能顺利生产出来。

3.6 温度调节系统结构设计

注射模具的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率、塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。注射模具中设温度调节系统的目的，是通过控制模具温度，使注射模具有良好的产品质量和较高的生产力。本设计采用的是循环式冷却水路。

参考文献：

[1]戴枝荣，张远明.工程材料[J].高等教育出版社，2006.

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关键词：农业企业化；成本收益分析；可能性

党的十七届三中全会明确提出，要走有中国特色的农业现代化道路。如何进一步推进农业现代化是摆在我们面前的重大课题。发达国家农业现代化经验表明，农业企业化是农业现代化的必由之路。在我国“入世”及农业国际化、市场化和现代化进程加快的背景下，我国也应适时推行农业企业化。所谓农业企业化是指使农业微观经营主体逐步按照企业特点与要求进行生产经营的过程。在我国人多地少的资源矛盾及农业剩余劳动力转移的长期性等基本国情条件下，我国推行农业企业化有无可能性，是决定是否推行农业企业化的关键。

一、我国推行农业企业化的“成本—收益”分析

制度经济学告诉我们，获取潜在利益是制度变迁的基本原因。没有潜在利益，就不可能有制度变迁，但有了潜在利益未必能发生制度变迁，因为制度变迁还受到变迁成本的约束。只有制度变迁预期收益大于或至少不小于预期成本时，制度变迁才会发生。正如诺思（d.c.north）所说：“如果预期的净收益超过预期的成本，一项制度安排就会被创新。只有当这一条件得到满足时，我们才可望发现一个社会内改变现有制度和产权结构的企图”。制度变迁收益和成本的计量是复杂的，这不仅源于其预期性，还源于制度变迁影响因素的复杂性以及制度变迁主体主观认知的复杂性及局限性。例如，制度变迁的影响因素可以概括为经济、政治和意识形态等多种因素，每种因素对制度变迁的影响尤其是在制度变迁不同阶段的影响是不同的。如在制度变迁的酝酿阶段，经济因素可能是主要影响因素，而在选择制度变迁目标、方向及路径阶段，意识形态因素可能是主要影响因素，而且各种影响因素是交织在一起的，从而导致影响因素发生影响的复杂性。制度变迁收益与成本，有直接的，也有间接的；有短期现实的，也有长期潜在的；有微观主体个人或团体的，也有社会整体的；有公开的，也有隐蔽的；有经济的，也有社会的；有可计量的，也有不可计量而仅凭主观“估算”的。所以，对一项制度变迁进行准确的收益和成本计量与比较是极其困难的，甚至是不可能的。如制度变迁成本至少包括新制度规划设计的成本、清除旧制度的成本、消除制度变革阻力的成本、制度变革及其变迁造成的损失、组织实施成本和随机成本等。但是，制度变迁收益与成本准确计量的复杂性及困难性甚至不可能性，并不会成为制度变迁发生的障碍。制度变迁经过变迁主体的粗略“估算”，仍然可以得出一个成本与收益大小的比较，只不过这种比较更主要的是效用意义上的，而不是“数字”意义上的。不同的变迁主体如个人、团体或政府，因为效用函数和约束条件的差异而对制度变迁成本与收益有不同评价标准和结论，但这些不同标准和结论可以整合或博弈形成社会的标准和结论，并成为制度变迁能否发生的决定性标准和结论。

中国推行农业企业化作为一项农业微观经营组织制度变迁，其发动与推行同样受到制度变迁收益与成本大小的影响。中国特殊的国情以及制度变革的复杂性和关联性，使推行农业企业化的制度变迁收益与成本的计量更为复杂和难以计量，但我们仍可以进行抽象的、一般性的分析、比较与评价。

推行农业企业化的直接收益主要是，可以克服现有超小规模农户经营的局限性，提高农业微观经营组织效率和效益，调整和完善农村产业结构，提高农业产业一体化、组织化水平以及农业现代化水平和国际竞争力等。表现在微观上，是可以提高农业微观经营主体即农户和企业的生产经营效率与效益；表现在宏观上，是可以提高政府和社会的效益。因此这种直接收益，既是微观的，也是宏观的，既是短期现实的，也是长期潜在的。推行农业企业化的间接收益主要是，可以推动和促进相关制度的改革，如城乡二元体制、土地制度、投融资体制、教育体制、人力资本制度等的改革以及促进市场体系与机制的完善尤其是土地、资金、劳动力及企业家等要素市场的发育与完善等。这种间接收益尽管更主要的是宏观的和长期潜在的，但更具有现实意义。需要说明的是，这种直接和间接收益的界限是模糊的，在农业企业化不同发展阶段或对不同主体来说，直接收益和间接收益是不同的，但也是相对的。如对农户和企业来说的直接收益，对政府来说可能是间接收益；对政府来说的直接收益，对农户和企业来说可能是间接收益；在农业企业化初期的间接收益，在中期或后期可能是直接收益。

相应地，推行农业企业化的成本也可以区分为直接成本和间接成本。直接成本主要是，设计农业企业化模式及制定政策的成本，宣传发动成本，组织实施成本等。间接成本主要是，各相关体制和制度的改革成本即变革旧体制和制度、实行新体制和制度的摩擦成本以及新体制和制度的组织运行成本等。推行农业企业化经营的直接成本，与现有生产经营模式下的经营成本尤其是小规模农户经营成本相比可能要大，但和农业企业化的收益相比，这种成本的增加显得微不足道。如农户进行企业化经营会增加经营组织成本，但可以大大提高经营效率和效益，使这种成本增加可以忽略不计。可以预期，推行农业企业化的间接成本因涉及许多体制和制度改革以及政策调整而很大。由于现有相关体制和制度是推行农业企业化的主要制约因素，显然这种间接成本也是制约农业企业化发动和推行的主要因素。因此，农业企业化收益和成本比较，实际上转化为更有现实意义的农业企业化总收益和现有相关体制和制度改革成本的比较，即转化为农业企业化总收益和相关体制、制度等制约因素突破成本的比较。目前制约推行农业企业化的相关体制和制度的改革基本都已经破题，许多改革已经取得很大成效，这使农业企业化相关体制和制度等制约因素突破成本大大降低，使推行农业企业化成为一种具有较大绩效的微观经营组织制度变迁，因而具有较大的可行性。尤为重要的是，相关体制和制度改革的意义绝不仅限于有利于推行农业企业化，而是对农业长远发展具有战略意义，其改革成效的全部积极意义甚至无法估量。