總結報告和發表研究論文等工作,以激發學生的創新思維和創新意識。并在實踐中領悟、掌握思考問題,解決問題的方法,提高創新能力和實踐能力。通過以上“基礎—綜合—設計—創新”四層次提升式實驗教學模式的推進,不但讓學生掌握儀器本身的相關技能和鞏固所學理論知識,同時培養學生實踐能力、綜合素質和創新精神,極大推進實踐教學的工程化進程。
三、儀器分析實驗內容的“工程化”改造
1.增加實驗變量,重視設計性實驗,培養實踐應用能力。設計性實驗是一種探索性實驗,不單純以實驗結果是否準確作為衡量的唯一標準,而是強調實驗方案擬定及實施的過程,目的在于培養和提高學生綜合分析問題和解決問題的能力。依據“工程化”的培養目標及“四層次提升式”實驗教學體系,進一步修訂教學大綱,堅持基礎性與應用性相結合,增加設計性實驗,突出實踐應用能力的培養。儀器分析課程實踐性較強,其最終目的也是為了解決實際中存在的問題,在教學過程中,要與現實社會密切相關的或與社會熱點問題相結合。授課內容也要與時俱進,關注社會上的熱點問題進行設計實驗。比如涉及環境污染物檢測或涉及到食品安全的問題很多,三聚氰胺奶粉及牛奶,蘇丹紅鴨蛋,瘦肉精以及豬肉中硝基呋喃及代謝物檢測等。比如以豬肉中硝基呋喃及代謝物檢測為例來設計實驗。首先需要學生自己查閱文獻,了解硝基呋喃及其代謝物結構及理化性質等,搜集文獻上相關的各種分析測試方法,包括紫外分光光度法、熒光分光光度法、氣相色譜法、高效液相色譜和質譜等檢測方法,并學會對各種資料進行分析、歸納、整理、提煉。學生在獲取相關背景知識的同時,可以更全面地了解國內外研究的動向,了解科研的一般流程,也學會熟練使用各種信息工具和相關軟件。其次,設計的實驗緊貼生活,學生通過樣品的采樣、樣品前處理、測定條件的選擇、數據處理等環節的操作和實踐,整個過程的實施中不斷發現問題和解決問題,有利于激發學生的興趣,有利于提高學生綜合分析問題和解決問題的能力,為工程應用型人才的培養打下堅實的基礎。
2.項目驅動實踐創新,提高實踐創新能力。依托教師的科研條件和指導力量,鼓勵學生積極參加老師的科研項目,將科學研究滲入實驗教學,同時增加和設立大學生實驗技能大賽、大學生科研與創業計劃項目、大學生創新性實驗計劃項目等,為學生提供參與研究項目和科研活動的機會,激發自主學習的積極性,為學生的個性發展創造條件,提高學生的實踐創新能力[10]。
3.實驗內容來源多元化。高等院校應用型工科專業的培養目標就是要培養具有突出專業技能的實用型人才,成為生產一線的工程技術人員,讓學生明確自己的學習目標,才能夠將科學技術轉化為現實生產力[11]。要求學生在校學習期間,較早地接觸工程實際,避免工科教學理科化、脫離實際的傾向。因此,實驗內容要源于現實生活,企業和檢測服務部門的實際需要,例如,可以帶領學生深入企業,來到技術監督局及環境監測站等檢測服務部門,全面了解和感受需要解決的具體和實際問題,將這些問題融入實驗內容,采用案例教學法和問題驅動法來實施教學。再如,帶領學生到芝麻收購加工公司,了解油料作物的進出口情況及進出口相關檢測項目,包括含雜、水分、油脂含量、酸價、碘價,重金屬、皂化價,黃曲霉素等檢測,講解相關的檢測的意義:對消費者而言是確保食品安全的問題,對企業而言則是產品市場競爭力的問題。通過現場取樣,引導學生查閱相關文獻和國家標準,嚴格按照標準進行實驗和實驗數據處理。實驗結果與芝麻各等級質量指標(國家標準GB11761-89)比對,進而對所取芝麻的品質作出相應的評定,為企業收購和出售產品的價格提供參考。該類實驗的實施,不僅培養了學生解決實際問題的能力,又增強了學生的社會責任感和成就感,為成為生產一線的工程技術人員邁出堅實的一步。
四、師資隊伍“工程化”的培養
師資隊伍的工程素質水平的高低是制約學生“工程化”培養的關鍵因素之一。近年來隨著我國高等教育的擴招,師資隊伍普遍呈現年輕化趨勢,大多都是學校畢業后就進入工作崗位,擁有碩士博士學位,但也導致各工科院校尤其是新建工科專業地方型本科院校,師資隊伍工程實踐經驗普遍缺乏,成為制約“工程化”人才培養以及“工程化”教育教學改革深入推進的主要因素。要貫徹落實“工程化”教學改革,提升教育教學質量,關鍵在于教師。師資隊伍不僅要具有深厚的專業理論知識,也要有較高的工程實踐經驗和工程應用能力。為此要解決師資隊伍工程素質整體偏低的問題,一方面必須加強引進具有工程實踐背景的師資人才,特別要優先引進具有企業一線較長工作經歷的工程師;另一方面鼓勵教師到企業或社會中去,加強與當地企業深度合作,提升學校教師工程素質水平,同時還要聘任企業工程師中的技術骨干為校外兼職教師,參加實驗實踐教學環節承擔教學任務,甚至可以充分參與到專業人才培養方案的修訂工作。
五、加強工程化的教學評價和考核體系
構建適應“工程化”教學的評價和考核體系必須實行量化考核的操作方式,要全面、客觀、公平地評價學生的實驗技能,形成綜合的結論。考核以突出能力和創新為目標,不能片面注重實驗結果,更多關注學生實驗過程中的各個環節,將考核工作貫穿于整個實驗過程之中,最后教師根據各段成績進行綜合打分。
六、結束語
在工程化教育背景下,儀器分析實驗教學改革勢在必行,是一項艱巨的系統工程,相信通過在教學思路、教學模式、實驗內容、師資隊伍、教學評價和考核等方面的工程化改革,順利完成學校的轉型發展,顯著增強學生工程化意識,促進學生工程實踐能力和創新能力的培養。
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