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摘 要：“在线分析仪器”是测控技术与仪器专业的主干专业课，知识覆盖面广，理论性和应用性都很强。在教学过程中，注重培养学生的工程意识，建立了一套包括理论讲授、计算机辅助教学、强化训练、自主研学在内的全方位的课程教学新模式，全面提高了课程的教学质量。
关键词：工程意识；在线分析仪器；课程教学
一、教学改革思路
“在线分析仪器”课程以工业上在线应用的分析仪器为主线，包括电化学式、热学与磁学式、光学式在线分析仪器、在线物性分析仪器、网络化在线分析仪器、现场总线式在线分析仪器、虚拟仪器化在线分析仪器等仪器的检测原理，以及基于各种原理的在线分析仪器的应用，并介绍了自动取样和试样预处理装置。课程内容涉及了光学、机械、电子、计算机等知识，课程教和学的难点在于课程“内容多、发展快、理论深、技术高、应用性强”。因此改革教学模式和方法，以培养学生工程意识为目标，提高学生自主研学能力，提高学生分析问题解决问题能力，是提高教学质量的重要举措。
作为工科院校，我们的培养目标是基础知识扎实、工程意识强的高素质应用型技术人才。在专业教学计划指导下，积极开展“在线分析仪器”课程教学方法改革，完善课程体系和教学内容凝练，建立一套包括理论讲授、计算机辅助教学、强化训练、自主研学在内的全方位的课程教学新模式；培养学生分析问题解决问题的能力，注重培养学生的工程意识，全面提高课程的教学质量和学生的自主研学能力。
二.注重培养工程意识的教学方法
1.注重先进的教育理念，强化工程意识培养
（1）专业授课过程注重提出问题，强调研究性学习，强化学生的问题意识，培养学生思考问题和解决问题的能力。
在知识的传授中给学生留下思维空间，以培养学生获取知识的能力。在课程的教学中，除了采用先进多媒体技术扩大课堂的信息量，把更多的知识教给学生即“教会”外，更重要是让学生“学会”。课堂教学中着重讲清在线分析仪器的基本概念、检测原理、设计思路、方法和工程应用中的难点，有意识地留下一些疑问和自学内容，而这些疑问通过针对性的习题得出其结论。针对某些内容有准备的课堂讨论，也是一种行之有效的获取知识的方式。而这些知识的获取不再是只靠教师“教会”的，而是通过学生的努力自己“学会”的，且又达到了“研学”能力的培养。同时，课程中留有设计性的题目，让学生当堂及课后完成，培养学生分析问题解决问题的能力，调动学生学习的主动性、积极性和创造性。
（2）在知识的传授中注重工程背景、技术前沿、工程应用的引入，所讲授的各种分析仪器均具有工业应用背景和实例。
专业课程设置的目的，不仅是要求对这门课程知识的掌握，更重要的是掌握在各行业中的具体工程应用。因此，在教学的全部过程中注重分析仪器在工程中的具体应用，并将工程的分析、设计实现方法渗入课程的教学中；向学生介绍在线分析仪器的前沿和热点以及工程中的应用，以使学生学会寻找并去开创新的结合点，从而培养学生应用知识的能力和创新的能力。
2.立体化教学模式，丰富的课程内容
（1）设计了课程教学CAI课件、电子教案，用于课堂教学。利用flash动画、ppt软件的一些功能，将复杂的原理用动画、图形讲解，起到了事半功倍的作用。形象生动地讲解在线分析仪器的原理，并将工程实例应用视频、图片演示给学生，使学生通过观看直观了解其工作过程。例如在“在线分析仪器”讲授色谱技术、质谱技术等内容时，采取讲授、flash演示相结合方式，同学们观察并思考检测原理，进而展示在线分析仪器的相关设计步骤和实际应用视频、图片，环环相扣，使学生既掌握理论基础，又建立感性认识，深入体会到在线分析仪器的原理和作用。进一步激发学生创新思维和学习热情，使学生在运用新技术、创造新成果方面有强烈的创新意识。
（2）课程多媒体课件和教学大纲、习题答案等全部资料，已上载到校园网络教学，学生可通过校园网下载课程资料，用于教学学习，与课堂授课构成立体化教学模式。并可通过教学网络进行答疑。
3.启发式、强化训练的教学方法
（1）阐述课程的重要性，激发学生的学习兴趣和主动性。一般而言，学生对某门课程的重视程度直接影响了他们对该课程的学习兴趣和学习主动性，而学习兴趣和主动性又直接影响教学效果。当学生刚接触一门课的时候，并不清楚课程的主题及内涵。因此在教学实践中，采用了以下几种方法来增强学生学习课程的兴趣和主动性。
① 在第一堂课——在线分析仪器的概述中，通过介绍在线分析仪器的发展历史和在工业部门、高科技领域的广泛应用，提高学生学习的兴趣，同时把该课程的学习和学生将来的择业联系起来，使学生懂得学好了这门课程，可以拓宽就业渠道；且与国家的发展强盛有极大关系，从而提高了他们学习该课程的兴趣和主动性。
② 通过介绍在线分析仪器的发展趋势，研究热点以及科学仪器领域方面的尖端研究工作，使学生懂得该课程是他们将来继续深造的基础，提高了学生对该课程的重要性认识。
（2）精选教学内容提高教学质量。随着专业口径的不断加宽和技术的发展，在线分析仪器课程的教学内容也不断膨胀和加深，课程内容多，学时少的矛盾越来越突出。为了解决这一矛盾，采用精选教学内容的方法，不仅较好地解决了这一矛盾，而且还进一步提高了教学效果。对教学大纲中的重点内容，讲深讲透；而对有些与先修课程相同的内容，在课堂上也只对课程的不同之处进行讲授，略去重复内容。至于教学大纲中规定的了解内容和一般性的了解内容，则少讲或者不讲，作为学生的自学内容，让学生课余自学。
（3）讲授与提问并存。在每次授课之前都有一个前次课程内容回顾，通过提问加深学生的认识。
在讲授新内容，涉及的原理都请同学们先回忆学过的基本原理再启发学生考虑这些基本的物理、化学的原理如何与被测量建立关系这种关系如何用检测器来实现如何设计分析仪器，层层递进层层启发，使同学们对所学知识充满兴趣。例如讲解热导式气体分析仪器时，其检测原理是气体热导率与气体浓度成正比气体热导率通过热量体现出来热量通过热敏电阻可以测量热敏电阻的改变量就与气体浓度建立了关系热导检测器的核心元件就是热敏电阻热导检测器的结构设计是提高测量精度的关键设计电气处理电路，实现气体浓度测量。每一步同学们都很清楚，但形成一个体系同学们还有一定的难处。通过层层递进层层启发，使同学们豁然开朗，有助于提高学生的积极性和工程实践能力。
每章之后都有总结和测验，每章测题都有开放性、设计性的题目，全面检验学生的学习效果和设计能力。
（4）改革考核方式，促进学风转变。在教学过程中，将提问、测验作为平时成绩，并和自主研学的成绩计入总成绩。这样，要取得好的学习成绩，在平时的学习过程中就要下工夫，仅靠最后的考试前冲刺难以取得理想成绩。
4. 自主研学
在教师主导授课的过程中，学生在接受课程主要内容之后，把综合性、创新性较强的“在线分析仪器”现代化技术应用这一章相关章节留给学生自主研学。将学生分成若干学习小组，每组负责一个章节的资料检索、教学内容组织、课件制作和当堂讲授。学生反馈此法锻炼了他们资料检索能力，并且通过相关资料检索、整理、组织，使其不仅掌握了在线分析仪器的现代化应用知识，而且丰富了对在线分析仪器的认识。每组学生都在课后积极准备，通过试讲不断修正演讲课件，并辅以视频来展示分析仪器现代化技术的发展，尽他们的最大努力给同学们一个精彩的授课，同时也使他们认识到多媒体课件教学的丰富性、趣味性和直观性。通过学生的说课很好地展示了学生研究问题解决问题的能力，很好地培养了学生的创新能力、工程意识和团队合作精神。
在教学过程中，通过教育理念的进步和立体化教学模式的实施以及强化训练、自主研学等教学方法的改革，注重学生工程意识创新意识的培养，学生很好地拓展了知识面，开阔了视野，活跃了思维，增强了工程意识和团队协作意识。
在教材的使用与建设上坚持稳步与动态相结合的原则，不断补充“在线分析仪器”课程发展的前沿知识，扩展学生知识面。
[责任编辑：文和平]
关键词：工程意识；在线分析仪器；课程教学
一、教学改革思路
“在线分析仪器”课程以工业上在线应用的分析仪器为主线，包括电化学式、热学与磁学式、光学式在线分析仪器、在线物性分析仪器、网络化在线分析仪器、现场总线式在线分析仪器、虚拟仪器化在线分析仪器等仪器的检测原理，以及基于各种原理的在线分析仪器的应用，并介绍了自动取样和试样预处理装置。课程内容涉及了光学、机械、电子、计算机等知识，课程教和学的难点在于课程“内容多、发展快、理论深、技术高、应用性强”。因此改革教学模式和方法，以培养学生工程意识为目标，提高学生自主研学能力，提高学生分析问题解决问题能力，是提高教学质量的重要举措。
作为工科院校，我们的培养目标是基础知识扎实、工程意识强的高素质应用型技术人才。在专业教学计划指导下，积极开展“在线分析仪器”课程教学方法改革，完善课程体系和教学内容凝练，建立一套包括理论讲授、计算机辅助教学、强化训练、自主研学在内的全方位的课程教学新模式；培养学生分析问题解决问题的能力，注重培养学生的工程意识，全面提高课程的教学质量和学生的自主研学能力。
二.注重培养工程意识的教学方法
1.注重先进的教育理念，强化工程意识培养
（1）专业授课过程注重提出问题，强调研究性学习，强化学生的问题意识，培养学生思考问题和解决问题的能力。
在知识的传授中给学生留下思维空间，以培养学生获取知识的能力。在课程的教学中，除了采用先进多媒体技术扩大课堂的信息量，把更多的知识教给学生即“教会”外，更重要是让学生“学会”。课堂教学中着重讲清在线分析仪器的基本概念、检测原理、设计思路、方法和工程应用中的难点，有意识地留下一些疑问和自学内容，而这些疑问通过针对性的习题得出其结论。针对某些内容有准备的课堂讨论，也是一种行之有效的获取知识的方式。而这些知识的获取不再是只靠教师“教会”的，而是通过学生的努力自己“学会”的，且又达到了“研学”能力的培养。同时，课程中留有设计性的题目，让学生当堂及课后完成，培养学生分析问题解决问题的能力，调动学生学习的主动性、积极性和创造性。
（2）在知识的传授中注重工程背景、技术前沿、工程应用的引入，所讲授的各种分析仪器均具有工业应用背景和实例。
专业课程设置的目的，不仅是要求对这门课程知识的掌握，更重要的是掌握在各行业中的具体工程应用。因此，在教学的全部过程中注重分析仪器在工程中的具体应用，并将工程的分析、设计实现方法渗入课程的教学中；向学生介绍在线分析仪器的前沿和热点以及工程中的应用，以使学生学会寻找并去开创新的结合点，从而培养学生应用知识的能力和创新的能力。
2.立体化教学模式，丰富的课程内容
（1）设计了课程教学CAI课件、电子教案，用于课堂教学。利用flash动画、ppt软件的一些功能，将复杂的原理用动画、图形讲解，起到了事半功倍的作用。形象生动地讲解在线分析仪器的原理，并将工程实例应用视频、图片演示给学生，使学生通过观看直观了解其工作过程。例如在“在线分析仪器”讲授色谱技术、质谱技术等内容时，采取讲授、flash演示相结合方式，同学们观察并思考检测原理，进而展示在线分析仪器的相关设计步骤和实际应用视频、图片，环环相扣，使学生既掌握理论基础，又建立感性认识，深入体会到在线分析仪器的原理和作用。进一步激发学生创新思维和学习热情，使学生在运用新技术、创造新成果方面有强烈的创新意识。
（2）课程多媒体课件和教学大纲、习题答案等全部资料，已上载到校园网络教学，学生可通过校园网下载课程资料，用于教学学习，与课堂授课构成立体化教学模式。并可通过教学网络进行答疑。
3.启发式、强化训练的教学方法
（1）阐述课程的重要性，激发学生的学习兴趣和主动性。一般而言，学生对某门课程的重视程度直接影响了他们对该课程的学习兴趣和学习主动性，而学习兴趣和主动性又直接影响教学效果。当学生刚接触一门课的时候，并不清楚课程的主题及内涵。因此在教学实践中，采用了以下几种方法来增强学生学习课程的兴趣和主动性。
① 在第一堂课——在线分析仪器的概述中，通过介绍在线分析仪器的发展历史和在工业部门、高科技领域的广泛应用，提高学生学习的兴趣，同时把该课程的学习和学生将来的择业联系起来，使学生懂得学好了这门课程，可以拓宽就业渠道；且与国家的发展强盛有极大关系，从而提高了他们学习该课程的兴趣和主动性。
② 通过介绍在线分析仪器的发展趋势，研究热点以及科学仪器领域方面的尖端研究工作，使学生懂得该课程是他们将来继续深造的基础，提高了学生对该课程的重要性认识。
（2）精选教学内容提高教学质量。随着专业口径的不断加宽和技术的发展，在线分析仪器课程的教学内容也不断膨胀和加深，课程内容多，学时少的矛盾越来越突出。为了解决这一矛盾，采用精选教学内容的方法，不仅较好地解决了这一矛盾，而且还进一步提高了教学效果。对教学大纲中的重点内容，讲深讲透；而对有些与先修课程相同的内容，在课堂上也只对课程的不同之处进行讲授，略去重复内容。至于教学大纲中规定的了解内容和一般性的了解内容，则少讲或者不讲，作为学生的自学内容，让学生课余自学。
（3）讲授与提问并存。在每次授课之前都有一个前次课程内容回顾，通过提问加深学生的认识。
在讲授新内容，涉及的原理都请同学们先回忆学过的基本原理再启发学生考虑这些基本的物理、化学的原理如何与被测量建立关系这种关系如何用检测器来实现如何设计分析仪器，层层递进层层启发，使同学们对所学知识充满兴趣。例如讲解热导式气体分析仪器时，其检测原理是气体热导率与气体浓度成正比气体热导率通过热量体现出来热量通过热敏电阻可以测量热敏电阻的改变量就与气体浓度建立了关系热导检测器的核心元件就是热敏电阻热导检测器的结构设计是提高测量精度的关键设计电气处理电路，实现气体浓度测量。每一步同学们都很清楚，但形成一个体系同学们还有一定的难处。通过层层递进层层启发，使同学们豁然开朗，有助于提高学生的积极性和工程实践能力。
每章之后都有总结和测验，每章测题都有开放性、设计性的题目，全面检验学生的学习效果和设计能力。
（4）改革考核方式，促进学风转变。在教学过程中，将提问、测验作为平时成绩，并和自主研学的成绩计入总成绩。这样，要取得好的学习成绩，在平时的学习过程中就要下工夫，仅靠最后的考试前冲刺难以取得理想成绩。
4. 自主研学
在教师主导授课的过程中，学生在接受课程主要内容之后，把综合性、创新性较强的“在线分析仪器”现代化技术应用这一章相关章节留给学生自主研学。将学生分成若干学习小组，每组负责一个章节的资料检索、教学内容组织、课件制作和当堂讲授。学生反馈此法锻炼了他们资料检索能力，并且通过相关资料检索、整理、组织，使其不仅掌握了在线分析仪器的现代化应用知识，而且丰富了对在线分析仪器的认识。每组学生都在课后积极准备，通过试讲不断修正演讲课件，并辅以视频来展示分析仪器现代化技术的发展，尽他们的最大努力给同学们一个精彩的授课，同时也使他们认识到多媒体课件教学的丰富性、趣味性和直观性。通过学生的说课很好地展示了学生研究问题解决问题的能力，很好地培养了学生的创新能力、工程意识和团队合作精神。
在教学过程中，通过教育理念的进步和立体化教学模式的实施以及强化训练、自主研学等教学方法的改革，注重学生工程意识创新意识的培养，学生很好地拓展了知识面，开阔了视野，活跃了思维，增强了工程意识和团队协作意识。
在教材的使用与建设上坚持稳步与动态相结合的原则，不断补充“在线分析仪器”课程发展的前沿知识，扩展学生知识面。
[责任编辑：文和平]