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1、第2 8 卷 V O L2 8 宁夏大学学报( 自然科学版) J o u r m lo fN i n g 】【i aU n i v e r S i t y ( N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n ) 2 0 0 7 年5 月 M a y2 0 0 7 “分析科学与分析技术”课程改革探索 程圭芳，何品刚，王清江，宗俊 ( 华东师范大学化学系。上海2 0 0 0 6 2 ) 2 l 世纪，世界综合国力的竞争很大程度上表现为人才 创造力的竞争培养创造性人才是我国在当前和今后一个较 长时期改革和发展所面临的重要任务，必须在创新教育上狠 下功夫，着重研究和解决
2、创新意识、创新精神和创新能力问 题“分析化学”是化学专业必修的专业基础课，是一门理论 性、实践性很强，应用性很广的课程开设该课程的目的在于 通过学习和掌握分析化学的基本原理、基本知识及基本操作 技能，培养学生良好的科学素养，为学生学习后续课程以及 今后从事教学工作、生产实践及科学研究打下良好的基础 因此，分析化学教学的改革要依据先进的教育思想和教育理 念，结合当前社会的发展和学科本身的特点来开展本着深 化教育改革，提高办学质量，提升办学层次这一改革目标，在 课程设置、教学内容、教学方法、实践性教学环节、教学手段 等方面进行了探索 1 教学体系的优化和更新 随着生命、环境、新材料科学的发展，以及
3、计算机、光学、 微加工、数据处理和模拟技术的引入，自2 0 世纪7 0 年代末 至现在，分析化学已经过了的3 次重大变革，其中以计算机 应用为主的高新技术迅猛发展，为分析化学提供了高灵敏 度、高选择性、高速化、自动化及智能化等新的分析测试技术 与手段，分析化学进入了一个新的阶段 现代科学技术的发展，对分析化学提出了越来越多的要 求现代分析化学的发展，要求理论课程与实验教学从教学 体系、教学内容、教学方法和考核目标及体系等各个方面加 以改革和优化因此，如何建设“分析化学”课程以适应新形 势的发展，已成为迫在眉睫的问题 首先对现在的教学体系和教学内容进行评估后认为它 存在几个方面的问题介绍分析与分
4、离脱节、无机分析和有 机分析脱节、成分分析和结构分析脱节、单一分析和复杂分 析脱节、经典分析方法与现代分离、分析技术脱节等，内容陈 旧，体系老化，远远不能满足学科发展的要求为改变先行教 学体系现状，笔者研究了教育部理科分析化学教学大纲和近 几年出版的相应优秀教材，对照研究国外9 0 年代后期出版 的权威性的分析化学教材，从2 个体系中找到结合点，探索 既符合我国理科分析化学教学大纲，又充分体现学科发展前 沿和当代科学思维方式的教学内容，制定了按新的教学体系 建立的教学大纲，使其更具科学性、概括性，更具体地规定课 程的主要内容；使教学内容更具思想性、先进性、启发性和教 学适用性，更符合各专业的不
5、同需要；力强理论联系实际，注 重学生能力的培养 2 教材的更新 教学体系和教学内容的更新首先体现在教材的更新上 科学的发展使分析化学已从宏观到微观，从总体到微区，从 常量、微量到痕量，从成分分析到结构分析的崭新阶段分析 化学学科已不是单纯地提供信息，而是决策和解决问题的参 与者分析化学自身的发展和面对的研究对象，涉及的已经 不仅仅是一个化学学科，它综合了数学、物理学、电子学、计 算机科学、自动化分析、过程分析、环境科学、材料科学、生命 科学等许多学科因此，笔者将教材的名称改为“分析科学与 分析技术”以符合学科发展方向 新编教材分析科学与分析技术按照知识、能力、素质 的综合要求构建人才培养模式，
6、在教材内容的编排上注意理 论联系实际，注意反映学科发展的新成果及前沿，打破了传 统的分析化学与仪器分析截然分开的现状，将2 大部分有机 地结合、编排，删去部分陈旧内容，增添了许多新的分析技 术全书共分为总论、化学分析、分离技术、物理分析、复杂体 系的综合分析和计算机在分析科学中的应用等6 大部分，是 国内第1 本具有这种体系的新型教材该教材特点为6 个结 合，即基础理论与分析技术相结合、经典分析方法与近代分 析技术相结合、无机分析与有机分析相结合、分析方法与分 离方法相结合、成分分析与机构分析相结合及单一分析与综 合运用相结合新编教材以理论带动方法，以理论指导实践， 使学生在分析学科方面不仅有
7、较扎实的基础知识，而且扩大 了知识面，特别是能接触到更多的现代分析技术，培养学生 综合地运用各种分离、分析手段和综合分析实际样品的能 力，加强学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的创新意 识和创新能力它不仅适合高等师范院校立刻教学适用制， 而且也可供理、工、农、林、医等院校使用该教材经过华东师 范大学化学系五届学生的使用，获得学生的好评学生们认 为该书体系新颖，内容编排上体现了理论与实际应用的有机 结合，涉及面广，尤其是对当今学科发展新动态和学科发展 前沿的介绍，对他们掌握基础理论知识和对现代科学前沿的 把握有很大地帮助很多兄弟院校也使用该教材作为教材或 教学参考书，他们对该书提出很多很好的
8、意见和建议，对该 书的评价也很高，他们认为该教材是国内第1 本对分析科学 体系按最新的国际通行的科学原理编排的教材。包含了分析 科学发展前沿理论和技术，并赋予了学科新的命名和定义， 符合学科发展规律 3 教学方法的更新 课堂教学是现代教学的主要平台，教学方法的改革对提 高教学质量起着至关重要的作用好的教学方法不仅能帮助 学生较快和较牢地掌握知识，而且还渗透着对学生学习方法 与思想方法的训练，对学生素质的提高起着积极作用，特别 是在信息量不断增加而课时不断压缩的今天，传统的教学方 法难以适应培养创新人才的要求如何使学生通过该课程的 学习培养学生自我获取知识、更新知识的能力，如何引导学 ( 下转第
9、1 4 1 页) 一1 3 3 法的应用越来越重要，在纳米材料、高分子材料等领域占有 重要位置，因此将表面分析也引入该课程中生物( 化学) 传 感器是分析化学近年发展的一个亮点，代表了分析化学学科 的一个重要前沿方向，为了开拓学生的视野，笔者也将其选 人该课程化学计量学是分析化学中的一个新的学科，经过 几十年的发展，化学计量学已经成为分析化学中的重要内 容，它的目标就是从分析仪器测量的大量数据中最大可能地 提取有用的化学信息化学计量学中的优化算法、多元校正、 多元分辨、化学模式识别和定量构效关系等理论和方法解决 了很多分析化学，甚至是化学领域的难点问题，已经得到越 来越多化学化工工作者的青睐对
10、于化学相关学科来说，化 学计量学也是非常有用的数据处理方法，能为这些领域研究 提供传统方法无法获得的有用信息另外，在教学和科研等 工作中，笔者发现很多化学化工类的硕士研究生不懂得样品 分析的一些基本常识，如对自己实验获得的样品不知道使用 什么样的分析仪器来测定等而最为常见的问题是很多学生 不懂如何对要分析的样品进行前处理，往往是把实验得到的 样品直接送到分析测试中心进行测试必要的样品前处理可 以保证更好的测试，获得更理想的分析谱图和分析数据比 如测定化学结构，如果样品纯度不够，利用波谱分析方法得到 的剖析结果可能就不准确所以，样品前处理是分析测定非常 重要的一个环节而进行化学实验的人员对自己的
11、样品最熟 悉，如果由他们对样品进行适当的预处理，将更容易保证分析 结果的准确性因此，在考虑现代分析技术课程教学内容时， 笔者特意把分析的前处理方法作为一章，强调其重要性 教师是课堂教学成功实施的决定性力量，教师的业务能 力以及教学态度、教学行为和教学方式等都会对教学产生重 要影响笔者在考虑教师的师德、教风以外，主要考虑了教师 的业务能力，任课教师除了对所教内容的理论知识非常熟悉 外，还必须是该领域科研的专家，相关分析仪器使用的专家， 实践经验必须非常丰富如表面分析、波谱分析章节的授课 教师多年来一直从事该领域的科研和分析测试工作，在样品 的分析测试以及谱图解析方面经验非常丰氰 3 采用现代化教
12、学手段进行教学 现代分析技术离不开各种仪器分析方法，这些方法涉及 到光学、电磁学、光谱学等多种科学，原理比较难于理解、仪 器构造复杂，用传统教学方式难以获得好的教学效果现代 化的多媒体教学方式非常适合于“现代分析技术”课的教学 笔者授课都是采用p o w e r p o i n t 编写教学文件，图文并茂，使 学生更容易理解分析仪器的作用原理、结构特点和使用方法 笔者还为各种分析方法录制了音像资料，教师在课堂上针对 音像讲解仪器组成、仪器操作和样品分析过程，非常直观、生 动，对学生了解实际样品测试过程非常有帮助对某些分析方 法还做了计算机动画课件，来描述和模拟分析过程，如色谱分 离过程等各种现
13、代化教学方法的使用更容易激发学生的学 习兴趣，更利于学生学习和掌握各种仪器分析方法 综上所述，根据化学相关学科对分析技术和方法的要 求，结合华东理工大学的实际情况，笔者对研究生教学进行 改革，将以往分散开设多种仪器分析方法课程，改为只设置 一门综合的分析课程，即“现代分析技术”使研究生有机会 学习和掌握分析化学各种现代分析手段，了解分析学科最新 发展动态，为他们将来进行学位论文研究打下良好的基础 ( 责任编辑、校对李琼) ( 上接第1 3 3 页) 生开发独立创新的思想，如何真正体现理论与实践相结合， 这些都是笔者一直在积极探索的问题 1 ) 坚持贯彻启发式教学，充分体现以教师为主导、以学 生
14、为主体的教学思想，引导学生，通过加强对自学内容的归 纳总结，课堂讨论环节，开发学生的智力，调动学生自主学习 的热情和积极性在教学内容更为丰富，新知识、新成果不断 引入而教学时数日渐压缩的形势下，采用配套的现代化教学 手段，改进和调整教学方法，充分提高课上时间的有效利用 率就显得非常重要为此，笔者制作了多媒体教学课件，形成 了全方位立体化的教学模式，提高了教学效果和质量在讲 授教学内容时，注重科学精神和人文精神的培养，注重分析 问题的思想方法和思维方式，采用联想、归纳、分析、类比等 方法理清相关内容在整个理论体系中的作用以及相互之问 的内在联系，用现代教育理念指导教学实践 2 ) 加强学习能力和
15、思维能力的培养，大学教育不同于基 础教育的特点之一是它的研究性，注重学生学习能力和思维 方法的培养从培养具有科学思维方法和创新能力的人才的 教育观念出发，根据教学实际，采用讲授、讨论、自学、研究等 多种教学方法，加强课堂上教与学的交融，调动联想思维、进 行启发式、直观式教学，努力实现由传授知识到培养能力的 教育目标在教学内容的处理上，注意引导学生学会类比、联 想和推理等思维方法，训练学生提取、加工、总结、归纳信息 的能力 3 ) 搭建师生互相沟通的桥梁充分利用现代网络技术， 建立了一个大容量的网络信箱，学生在学习中碰到的问题可 以通过信箱和教师取得联系，教师也可以在信箱中将大家都 存在的问题做
16、解答，学生也可以在信箱中对教师的教学过 程、教学方法提出自己的意见和建议，师生都可利用这个网 络平台进行讨论，达到师生之间互动交流的目的将来笔者 准备将这个信箱扩展成一个网站，更有利于师生之间的交流 与合作 4 ) 营造一个融洽、宽松、严肃、活泼的课堂气氛，不仅能 大大调动学生参与教学实践的积极性，而且有利于教师与学 生的沟通，使学生更有效地接受知识，这一点对内容枯燥的 理论教学尤为重要实践证明，在这样的气氛中，学生的积极 性更易调动，思维更敏捷，求知欲更强 5 ) 注重自身学术水平的提高大学教学中教师除了对教 学内容深入研究，在课堂上将教材内容讲清讲透之外，还必 须在科研上有较深地造诣，能随时将自己的科研成果和研究 心得引入教学中，激发学生对科学研究的兴趣，把握学科发 展的脉搏因此，教师本身学术水平的提高是课程建设的关 键，是提高教学质量的保证，对这一点笔者在教学过程中体 会颇深只有这样，才能总是站在较高的起点上引导学生学 习，真正实现教学相长
