在化学本科专业课程设置中，有机化学主要围绕物质的结构和性质展开，主要讲述化合物的物理和化学性质，很少涉及结构表征。而结构表征问题是学生在后续科学研究和企业生产中经常遇到的问题。因此，为顺应学科发展和学生就业深造需求，淮北师范大学化学与材料科学学院已将《波谱分析》纳入应用化学专业本科教学之中。该课程讲解的主要内容包括紫外-可见吸收光谱（UV）、红外光谱（IR）、核磁共振谱（NMR）及质谱（MS）的基本理论与一般解析方法及四大光谱的综合解析方法。通过本课程学习，学生有效地把化学基础知识和化学实验连接起来。因此，波谱分析课程的开设在培养化学专业人才中发挥着重要作用。然而，在大学期间，波谱分析中各类光谱学的基本原理比较抽象，不易理解，更难以运用所学相关知识推测出未知化合物的结构，导致学生对波谱分析课程的重视程度较低。针对这种情况，如何降低学习难度，培养学生兴趣，让学生充分理解并掌握波谱解析的基础知识，拓宽学生知识面具有重要意义。为此，基于学生分析问题和解决问题等应用能力的培养，我们在教学中做了一些有益尝试。
一、合理设计绪论部分，激发学生兴趣
大学期间，学生通过系统学习化学课程，掌握了化学专业基本知识；通过化学实验操作，熟悉化学反应的性质和物质之间的转化，但往往忽视化合物结构表征的关键性问题。针对此问题，在课堂教学中抛出问题，让同学们设计办法解决化合物表征的问题。以问题方式引出波谱分析课程的重要性，激发学生学习兴趣。学生只有充分认识到波谱分析的重要性，产生强烈学习兴趣，才能增强学习效果。
为了进一步使学生了解波谱分析的重要地位，及时向学生介绍波谱分析的发展历史，让学生清楚地认识到波谱分析的重要性。波谱分析主要经过两个阶段，20世纪中期以前是经典的化学分析阶段，主要通过化学分析表征化合物结构。其中最为经典的例子是吗啡结构的鉴定，从被发现到确定结构经历了一个多世纪。同时，在化学分析过程中，存在实验样品量大，实验操作较为烦琐，实验周期长等诸多缺点。20世纪中期以后随着紫外光谱分析仪和红外光谱分析仪器的出现，特别核磁共振仪器的出现，缩短了化合物鉴定的周期。因此，现代波谱分析具有快速简便、准确度高等诸多优点。另外，在教学过程中要让学生了解开设波谱分析课程与已开设的化学专业课和化学实验课程之间的关系，使同学们更好地理解课程设置的意义，让学生认识到学习本课程的重要性，更有利于激发学生学习兴趣。
二、精选教学内容，强化应用目的
通过绪论部分的学习，同学们具有较高的学习兴趣。但波谱分析基本原理比较抽象，讲解内容比较枯燥。因此，必须讲解各类谱学的基本特点和作用，学生通过比较后有目的地学习各类谱学基本知识。波谱分析主要涉及数据处理，通过简单的记忆方法，难以掌握波谱学基本知识。针对该问题，教师必须精选教学内容，让同学们掌握基本规律，在理解的基础上记忆相关数据，往往有利于达到较好教学效果。比如，在红外光谱中，同学们要熟练掌握官能团的各类特征、官能团的出峰大致位置。如羰基的出峰位置在1700cm-1左右，这是典型的羰基吸收峰出峰位置。在有机化合物中含有羰基的化合物有醛、酮、酯、酰胺等类化合物。因此，通过分析各类含有羰基化合物的谱图，学生比较容易掌握这些特有的官能团，同时强化应用能力。然而，各类谱学的基本原理相对比较羞涩难懂，但在波谱分析中比较重要。因此，教师需要借助多媒体辅助教学手段，并用通俗易懂的讲解方式讲透各谱基本原理。同时在分析谱图的时候，穿插讲解基本原理在谱图分析中的应用，举一反三，提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、优选典型例子，提高综合分析能力
波谱分析是一门实践性很强的学科，同学们在系统学习紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱等基本知识后，必须通过练量波谱习题才能熟练掌握谱图解析的技巧。因此，仅依靠课后习题，难以达到学生学习要求。因此，要求教师在平时尽可能多地累积各类谱学谱图，在教学过程中优选典型例子。另外，教师根据自己的科研成果积累相关谱图，向同学们展示综合分析能力在科研过程中的作用，不仅激励学生求知欲，更能提高学生综合分析能力。再者，波谱分析涉及许多学生未接触过的精密仪器和图谱，可根据学校条件，带领学生参观红外、核磁等仪器，让同学们测试自己合成产物，并指导学生进行谱图解析，因而进一步提高学生综合分析能力。
综上所述，波谱分析是一门应用性较强的课程，内容繁多，基本原理比较抽象，不易理解。因此以应用为目的的导向模式更容易让学生产生兴趣，达到学以致用的目的。结合我校实际情况，我们采用多媒体教学手段，并通过合理设计绪论、精选教学内容、优选典型例子等方法达到了较好的教学效果。
关键词:分析化学;课程改革;职业技能
Key words: analytical chemistry;curriculum reform;vocational skills
中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0231-02
0引言
高职教育的办学宗旨和专业培养目标决定其培养的学生必须具有扎实的基础理论知识、过硬的动手能力以及自我探索和创新提高的能力。由此引发了人们对传统职业教育的深刻反省“课程改革势在必行”成为人们的共识,课程改革的思路是以就业为导向、以能力为本位、以行业职业资格为主线,融知识、技能与素质于一体[1]。分析化学作为生物、食品类专业的一门专业基础课,为了提高分析化学教学质量,培养新世纪现代化建设需要的专业人才,课程组在深入调查兄弟院校分析化学教学现状的基础上,结合我院相关专业的具体情况,不断探索教学改革的思路,并在教学中逐步完善和提高。
1分析化学课程现状分析
1.1 教学内容及教学体系陈旧与当前的科技发展要求相比,目前分析化学课程内容方面存在严重不足,有机分析的内容很少,分析化学实际上成了无机分析;样品预处理和数据处理的内容偏少,学生只能依葫芦画瓢。
1.2 教学方法和教学手段落后目前教学方法没有充分发挥学生的主观积极性,以课堂讲述、灌输式为主,往往过多注重科学知识的教育,而对科学能力和科学品质的教育重视不够,不适应当今社会对人才的要求。
1.3 实验教学环节薄弱现有实验部分内容简单、综合训练内容偏少,只停留在验证性的实验室阶段,对实际样品的处理能力有待提高。因而分析化学课程改革不仅是必要的,而且是必须的。
2分析化学课程改革探索
高职教育与普通高等教育不同,职业教育课程定位于特定的职业或职业群,瞄准能力开展教学,培养的学生应当具有良好的职业道德和职业素质,具有扎实的、系统的专业应用知识,具有熟练的职业技能,同时具备可持续发展的能力。我们要培养学生的“系统的应用知识”而不是专业理论知识,这是高职教育培养目标的核心所在,这也是高职学生与普通高校学生培养目标上的本质区别[2]。
2.1 根据企业对技能型人才的需求确定能力目标通过到相关企业调研和聘请企业技术人员参与共同制定人才培养目标。
2.1.1 知识教学目标:①使学生掌握分析化学的基础知识、基本理论、基本实验技能;②培养学生对分析化学基本概念、基本理论、基本运算原理的应用能力;③使学生具有实验室常用仪器、设备的规范使用能力及对基本化学分析方法和仪器分析方法的应用能力;④使学生具有物性检测基本能力和典型物质的制备、分析能力。
2.1.2 能力培养目标:①使学生掌握化学的基本原理及分析方法,在进行教学的同时,注重基础理论的发展过程及联系,培养学生解决一般问题的能力;②将一些较典型的属于知识传授性质的内容以及较简单重复的内容通过课外教学的形式传授给学生,培养学生的自学能力;③通过教学过程渗透和技能专题培训,使学生具有化学分析工国家标准规定的基本知识和基本操作技能。
2.2 根据课程培养目标确定教学大纲及计划分析检验岗位及相关职业岗位(群)的能力需求,坚持以学生为主体、基本理论为基础、基本技能训练为中心、职业能力培养为重点、综合素质能力培养为目标的教学理念,注重培养学生学习能力、分析能力、动手能力、创新能力。
2.2.1 改革课程内容:精选理论内容,夯实理论基础,遵循“①突出职业导向;②体现专业特色;③强化技能训练;④突出学生主体”的原则,在课程的难度和广度方面,遵循“实用为先、够用为度”的原则,将职业资格要求的有关内容纳入教学内容中,围绕所确定的职业能力要求设置课程模块,对课程内容进行整合。把国家行业标准和分析化学传统知识有机结合,优化教学内容,加强实训课内容的针对性,实训内容完全来自生产一线分析检验内容,我院学生的“职业资格证书”获得率达90.2%以上,学生一毕业就能在分析检验岗位上工作,实现课程与岗位零对接。
2.2.2 突出实践教学:《分析化学》是一门以实验为基础的科学,制定出本课程学生基本操作技能、专业技能和综合技术应用能力训练的实践教学计划,统筹安排实践性教学内容,将基本技能和技术应用能力训练贯穿于教学全过程,形成系列实践环节。内容安排上主要涉及三个方面:①基础性实验;②综合性实验;③创新性实验。各层次实验均由指导、综合、设计等由易到难、循序渐进、不同要求的实验组成;以课程、课外,必做、选做,开放、培训和竞赛等多种形式开设;以操作、答辩、撰写小论文、完成小项目等多种方式考核;每年保持25%左右的实验更新率。我们还结合大学生科技活动和课程进展,由实验室拟定相关的实验项目,由学生自己设计实验,自己配制试剂,自己完成实验,以培养他们的创新思维和分析解决实际问题的能力,真正做到学以致用。
2.2.3 理论与实验有机融合:理论知识比较抽象枯燥。分析化学的理论、原理和定律都是通过实验总结出来的。充分挖掘和发挥分析化学实验在培养学生学习分析化学的兴趣、动手实践能力、理论联系实际能力、创新能力等方面的功能,是当今化学教育研究的课题,这就需要老师们在教学上下苦功夫。比如,误差和数据处理是化学实验基础内容的重要组成部分,为学生处理数据、选用试剂和仪器及记录提供了理论基础。这部分可放在学生天平操作练习中讲解,让学生在托盘天平称量并记录出称量瓶的质量,再让他们用分析天平称量并记录数据,两个数据一对比,学生自然明白仪器的准确度及测量误差的大小,再让他们用托盘天平称量2.1g的NaCl倒入称量瓶中,问总质量是多少?学生一定会把分析天平称出的称量瓶质量数据与2.1相加的结果答出来,这时再让学生用分析天平再称量,结果自然不是刚回答的数据,你再讲数据相加减时,数据修约以绝对误差最大的数据为标准保留到小数点后第几位等等,这样起到一举多得的效果,也充分调动了学生的兴趣。
2.3 根据教学内容实施多种教学方法和手段在教学中由浅入深,由易到难,分操作练习、化学分析、仪器分析、综合性研究式实验四个阶段安排实验,以基础训练――综合性实验――研究式实验三个层次推进实验进程,在课程教学实践中,课程组以提高教学质量、培养学生主动学习能力和创新能力为目的,坚持以学生为中心,基本技能练习为重心,不断进行教学方法和教学手段改革。摸索出了一系列生动、有效的教学方法,采用了多种灵活高效的教学手段,收到了良好的教学效果。
①以人为本,因材施教:确立教师“因材施教”,学生“因材施学”的以人为本的教学理念,强化素质教育。在保持教学大纲、基本要求、教材和教学进度相同的基础上,根据教师特点和学生现状采用不同层次和不同授课方式进行教学。②情境式教学:这种方法应用于外界条件与化学反应方面的讲授。由于一种化学反应往往受多种结构因素及外在条件的影响,如果由教师来一一罗列,就显得非常繁琐。而采用情境式教学,教师将教学的重点置于一个实际情境中,引导学生借助于情境中的各种情况去发现问题、解决问题,使学习者从多个侧面来审视情境中的每个问题。在此基础上,教师逐步引导学生形成一些概念和理论,从而使学生可以用自己的理解方式去体验和思考问题。情境式教学与问题式教学的区别在于后者主要由教师设问,而前者是由教师设定情境,由学生自主设问。③逆引式教学:这种方式主要用于化学基本概念的讲授。一般的方式是先讲概念或理论,再联系科研或生产实例,介绍其应用。而我们不是机械地、线性地讲哪个公式如何应用,哪条理论的实际意义,而是采用逆向引导的方式,先引出实例,罗列现象,让学生从现象中提炼、发掘和验证化学反应的实质所在,通过这样的逆向引导,往往在教师总结之前,学生已经知道问题的答案了。④启发互动式教学:传统的教学模式是老师教,学生学,长此以往就会造成学生的一种被动学习的不良习惯。本课程采用老师适当引导,充分发挥同学们的主动学习能力,在课堂上营造一种活泼、生动的互动式学习氛围,学生的问题能够及时地提出,及时解决。形成一种以教材为纲,结合分析化学领域一些热点问题的讨论,进一步激发学生的学习热情。⑤体验教学:分析化学课程利用学院相应专业“订单培养模式”的优势,定期组织学生到“订单”企业的分析化验车间参观、见习、实习,为学生在真实的职业环境中接受锻炼创造了机会,也为企业和毕业生双向选择提供了“零距离”机会。⑥积极使用现代教学手段,促使学生由被动学习向主动学习转变。充分利用教学课件、录像片、动画库、多媒体教学软件、课程设计软件等媒体资源。把过去很难描述的分析化学理论、原理、过程等利用动画和录像的形式清晰形象地展现在学生面前,图文声并茂,教学过程直观明了,使教学内容实感性增强,留给学生以深刻印象,激发学生学习兴趣和学习主动性,在精简授课学时的同时提高了教学效果。
2.4 根据培养目标改革考试方式、注重过程考核改革紧扣工学结合的思路。理论教学考核采用100分制,其中期末考试占70%,平时成绩占30%。分析化学技能十分重要,将实验技能考试与职业技能考试接轨,对学生技能培养起到导向作用,效果显著。实验教学考核采用100分制,其中,期末测试占50%,平时成绩占50%;使学生不但注重学习的结果,而且注意学习的过程,避免了一些学生平时学习不用功而在考前临时突击或者平时学习很用功而期末由于特殊原因使考试成绩不理想的弊端。期末测试多采用学生抽题考试方式进行。学生抽到题目后完整的作出实验,老师现场打分。平时实验不仅有老师打分,还加入学生的互相打分。让学生知道,对,为什么对,错,为什么错。
3结束语
从多年来的教学实践探索来看,分析化学教学的设计和安排取得了良好的教学效果。反映在后续课程的学习中学生有良好的专业基础知识和自主学习能力,培养了扎实的基本操作技能;化学检验工、食品检验工通过率都在96%以上。企业非常欢迎学生去实习,在实习中有很多学生被企业所招用,毕业生在工作岗位上以出色的业绩被同行认可。
参考文献:
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中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1672-5913 (2007) 20-0015-03
1软件工程实验教学的意义
软件工程是一门理论与实践并重的基础课程，教学内容紧密围绕软件开发过程中的各种工程化方法、技术和思想。软件工程从工程意义上讲是指软件开发、维护、管理等活动的总体，从学科意义上讲包括软件开发相关的理论、原理、方法、技术[1]。
软件工程课程一般安排在本科三年级开设，此时的学生经过一二年级的学习和实践已经掌握了一定的计算机知识和编程能力，但分析解决复杂软件问题的能力以及工程化软件开发的意识还比较弱。而软件工程课程设计的目标是使学生系统地掌握软件工程及软件管理的过程、方法和工具，为学生将来从事软件的研发和管理奠定基础[2]。软件工程教学内容中的需求分析、设计和软件测试等软件开发技术以及工程化的开发过程(例如软件过程、配置管理、项目管理等)必须通过实际软件问题求解过程以及团队合作进行体验，而综合的软件开发能力更是需要通过一个完整的软件项目开发过程进行锻炼和培养。因此，软件工程课程实验是巩固课堂教学成果、培养学生软件工程实践能力的重要手段。
2总体思路
作为研究工程化软件开发方法和技术的学科，软件工程课程的课程实验主要以课程实践项目的形式进行，从实验目的看主要分为三类：方法性实践、实现性实践、创新性实践。其中，方法性实践是在软件工程课程教学中讲述某种软件开发方法后安排的实践，主要目的是加深对方法的理解。实现性实践的主要目的是让学生参与软件项目的开发全过程，一方面将学得的理论知识运用于实践中，另一方面培养学生的工程能力(包括软件工具的使用)和团队协作精神。而创新性实践的主要目的是培养学生的创新能力，通过在实践项目设计中，有针对性地引入开放性问题和不确定问题，启发学生在探讨中寻找合理的、创造性的解决方案。
2.1三个实验阶段
根据学生的知识和能力基础以及教学目标，软件工程课程实验可以按照由浅入深的顺序分为三部分，即：认知性导入实验、方法性实验和综合实践。而方法性实践、实现性实践、创新性实践三类实践内容又以不同的形式体现在这三个实验阶段中。
认知性导入实验通过一个很小的程序开发案例完成认知性导入，引导学生思考软件工程的基本思想和原则，体会规范化分析、设计、实现、测试的意义和必要性。方法性实验紧贴软件工程教学内容，以结构化分析设计和面向对象分析设计为主要的实验内容。综合实践以面向对象的开发方法和统一软件过程RUP为基础，引导学生完成一个完整的软件项目开发过程，包括需求获取、需求分析、系统设计、实现以及测试等基本步骤，同时强调数据库、网络等开发技术的综合运用以及相关CASE工具的使用，在此基础上还鼓励学生尝试一些新的软件开发方法和技术。
三个课程实验阶段具有各自明确的目的和定位：认知性导入实验完成认知导入，方法性实验帮助学生巩固课堂中所学习到的知识，而综合实践则培养学生综合运用各种软件开发方法和技术的能力。此外，三个阶段的课程实验中还穿插着创新性实践要求，通过各种开放性问题和不确定问题鼓励学生运用自己的思考能力寻找合理的、创造性的解决方案。
2.2课时安排
三个实验阶段中，前两个紧密围绕软件工程课程的教学内容，而综合实践则是对学生工程化软件开发能力的全面训练。因此在课程安排上可以将认知性导入实验和方法性实验穿插在一个学期的软件工程课程中进行，而在后续的软件实践类课程中安排第三个阶段的综合实践性实验内容。
3认知导入、方法性实验和综合实践
3.1认知性导入实验
通过软件工程课程之前的程序设计相关课程的学习和实践，学生已经掌握了一定的问题分析、算法设计、编程和调试能力，但分析解决复杂软件问题的能力以及工程化软件开发的意识还比较弱。认知性导入实验的目标是从软件工程实践的角度完成认知导入，引导学生完成从程序设计到软件开发的第一次跨越。
认知性导入实验通过一个算法小程序(例如日期到星期的转换等)开发案例完成认知性导入，引导学生思考软件工程的基本思想和原则，体会规范化分析、设计、实现、测试的意义和必要性。认知性导入实验一般可以在一学期的第一次软件工程课上布置，要求学生用1-2周时间独立完成一个算法程序的规范化分析、设计、开发和测试过程并提交实验报告，内容包括问题分析、数据结构、算法及界面设计、完整的程序清单、测试过程及结果记录、心得与体会等。
本次实验采用简单的算法程序作为题目，是为了降低学生的认知难度并且通过规范化开发与以前程序设计时的对比加强学生对软件工程基本思想和原则的体验。实验以开发过程的规范性、个人体验和开放问题的思路为主要评价指标，不以算法和程序本身的正确性为主要的评判标准。
本次实验一般安排在一学期第一次软件工程课上布置，与之配套的课堂教学内容是 “软件工程概论”。课堂教学通过对软件工程基本思想和软件开发基本过程的介绍，使学生初步理解软件工程和工程化软件开发的含义，特别强调本次实验与程序设计作业的区别，即强调开发过程的工程性而不是算法和实现本身的正确性。此外，配套教学内容还对系统可用性、可维护性、可扩展性、测试自动化等开放性问题进行了铺垫，希望可以引导学生在完成基本功能之余能够加以思考和探究。
3.2方法性实验
软件工程的课程教学内容覆盖了完整的软件需求分析、设计、实现以及测试过程，对本科学生而言，主要讲述结构化方法和面向对象方法两部分。因此，这部分课程实验与相关教学内容同步进行，分为结构化分析设计和面向对象分析设计两个部分。方法性实验要求学生自由组合，分组完成，每组3人。每个小组从候选项目中选择一个完成结构化分析设计和面向对象分析设计两部分实践内容。本阶段实验可在导入性实验结束后布置。
本阶段实验以结构化及面向对象分析和设计方法以及UML基本表示法的掌握为主要评价指标，同时考查学生理解实际问题需求、解决具体问题的能力。本次实验与教学内容中的“结构化分析与设计”以及“面向对象分析与设计”配套。为了保证本次实验的顺利开展，相应的课堂教学需要着重强调以下内容：明确软件系统分析(做什么)和设计(怎么做)的区别，体会数据流图、系统结构图以及UML各类图的含义；在具体的系统分析和设计中需要综合各种具体要求和约束(例如可复用性、物理分布等)以及各种指导性原则进行系统分析和设计。
3.2.1结构化分析设计部分
这部分实验要求各小组使用结构化分析和设计方法完成实践项目的需求分析和设计过程，并在此基础上撰写实验报告(包括结构化分析和设计文档)。结构化分析阶段要求学生按照结构化分析的基本思想和步骤完成实践项目需求分析过程，将分析结果表示为相应的描述形式(主要包括数据流图、数据字典和加工小说明)，并根据相关原则和判定方法保证数据流图的一致性和完整性。结构化设计阶段要求学生在结构化分析结果的基础上运用结构化设计的基本思想和步骤完成实践项目的结构化设计，包括初步的结构图映射以及后续的结构图优化。要求提交的结构化分析文档的内容包括总体需求概述、分层数据流图、数据字典、加工小说明等，结构化设计文档的内容包括总体设计说明、初始结构图、改进的结构图以及各模块说明等。
在完成基本实验要求的基础上，要求学生对一些开放性问题进行思考，并根据自己的理解在实验中加以体现：数据流图中文件的识别；对于数据流图分解程度的把握；对于系统模块物理分布的考虑；模块之间的交互设计，例如通信协议、数据格式等；对于系统可复用性的考虑等。
3.2.2面向对象分析设计部分
这部分实验要求各小组使用面向对象分析和设计方法完成同一个实践项目的需求分析和设计过程，并在此基础上撰写实验报告(包括需求分析和系统设计文档)。面向对象分析阶段要求学生按照面向对象分析的基本思想和步骤完成实践项目需求分析过程，将分析结果表示为相应的描述形式(包括领域模型、用例模型以及用例的详细描述等)。面向对象设计阶段要求学生在面向对象分析结果的基础上完成实践项目的面向对象设计，包括系统体系结构、结构设计、面向对象类设计等。
在完成基本的实验要求上，要求学生对一些开放性问题进行思考，并根据自己的理解在实验中加以体现：层次体系结构等体系结构风格的运用；面向方面(Aspect)、关注点分离的设计思想；系统可维护性和可扩展性的考虑、面向对象设计模式的运用；对于系统边界之外的外部接口的设计考虑等。
3.3综合实践
综合实践一般安排在软件工程课程后进行，此时学生已经学习并掌握了软件工程、程序设计、数据库等方面的基本方法和技术，而且即将走出校门参与软件开发实践。因此，综合性实验突出强调贴近实际软件项目的实践性以及相关软件开发能力的综合运用。实践性实验一般安排在软件工程课程后续的软件开发实践课程中，成绩评定完全根据课程实践情况。
综合实践以面向对象的开发方法和统一软件过程RUP为基础，引导学生完成一个完整的软件项目开发过程，包括需求获取、需求分析、系统设计、实现以及测试等基本步骤，同时强调数据库、网络等开发技术的综合运用以及分析、设计、测试等CASE工具的使用，在此基础上还鼓励学生尝试构件技术、AOP、Web Service等新的软件开发方法和技术。学生自由确定项目团队组成方式，每组设项目经理1名，项目组成员3~5人。每个小组从候选项目中选择一个完成整个开发过程，分需求分析、系统设计和系统实现与测试三个阶段提交文档、代码等实验结果，并提交最终的可运行软件系统进行检查。
与前面几个软件工程实验阶段相比，实践性实验具有以下特点：
1) 完整的软件开发过程。整个实验以一个实际项目的完整开发过程为主线，覆盖了需求获取、需求分析、概要设计、详细设计到实现和测试的整个开发过程。
2) 综合性与真实性。实验中要求完全实现所选择的实践项目，因此学生需要综合运用数据库设计、网络编程等知识，同时相关需求都来自于真实的管理信息系统项目，使学生能够体会到真实的软件开发过程中的一些问题(例如外部交互接口、第三方软件构件等)。
3) 开发过程的规范性。强调每个项目组的开发过程都应该遵从软件过程规范，同时在开发过程中引入基本的项目管理机制。
4) 学生的主体性体现得更见明显。实践项目的开放性更强，学生可以得到更多的自由发挥，例如学生自主参与需求调研确定详细需求、自由决定项目组组成模式和管理方式等。
4软件工程实验教学实践
我们在复旦大学计算机科学与工程系的软件工程相关课程体系建设中对这套三阶段的实验教学方法进行了实践。我们在第六学期安排软件工程课程，而在第七学期安排配套的软件实践课程，这样就使得软件工程实验教学具有很好的延续性和系统性。三个实验阶段中，前两个与软件工程课程配套进行，两个实验阶段作为软件工程课程配套实践占学生总成绩的40%。其中，认知性导入实验持续1~2周，另外安排1个课时进行讲解，方法性实验持续15周左右，另外安排3~4个课时进行讲解。综合实践安排在软件实践课程中进行，持续16周(共48个课时)左右，其中18个课时用于课堂教学、讲解和点评，30个课时用于实践(需求调研、项目讨论等)及上机，成绩评定完全根据课程实践进行。
这种三阶段的软件工程实验教学方法为学生提供了一条从编程序到软件项目开发的渐进式发展之路。通过这种系统的软件工程实践能力训练，学生可以将所学的各种软件开发方法和技术转化为综合的软件开发和管理能力，同时也对软件开发的一些现实困难(例如需求的不确定、测试覆盖度和效率、构件化开发和集成的困难等)有了初步认识，这些都为他们今后参加软件研发和管理打下了良好的基础。目前，复旦大学软件工程课程已经被评为上海市精品课程，在此基础上我们正在进一步推进软件工程课程体系建设。
参考文献
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作者简介
彭鑫(1979-)，男，博士，复旦大学计算机科学与工程系讲师，主要研究方向为软件构件技术、软件产品线、软件维护与再工程。
赵文耘(1964-)，男，复旦大学计算机科学与工程系教授，博士生导师，主要研究方向为软件工程与电子商务。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）19-0122-02
一、前言
实践教学是高职院校教学过程的重要组成部分，是培养高素质技能型人才的重要环节，对学生综合素质和实践能力的提高具有举足轻重和不可替代的作用。化学是一门以实验为基础的自然学科，实践教学非常重要。但目前高职院校药学专业的化学教学基本停留在传统的教学模式下，实践教学已跟不上形势的发展。因此，如何以实践教学革新带动化学教学改革，全面贯彻推进素质教育，实施以培养高素质技能型人才为核心的教育研究与实践引起了教育工作者的高度重视。高职教育的目标是培养生产、建设、管理、服务等第一线的技能应用型人才，所以，化学实验教学改革的研究和实践已迫在眉睫。
化学是药学专业的基础课程，是实验性很强的课程，它以理论知识为指导，通过实验加以巩固和掌握，它包括无机化学、有机化学和分析化学。学好化学是学好专业课的前提和保障。
二、现状分析
1.生源分析。目前很多医学类高等专科学校，面临化学课的教学时数大量缩减，而教学内容基本不变的现状。加上近年来高考改革后，部分学生由于不参加第一、第二批大学录取考试，不需要参加化学考试，因此这些学生的化学基础比往年学生要差很多。
2.课程分析。目前一些高职高专院校药学专业的化学教学通常采用的还是传统模式，虽然有些学校对化学课程进行了部分整合（目前国内有些大学是把无机化学和分析化学整合在一起，称为基础化学，也有些是把无机化学和有机化学整合在一起的），但在实际教学中它又是由无机化学、有机化学和分析化学三部分组成，课程之间相对独立教学，缺乏相互衔接。每一部分都按各自的理论知识和实验操作进行教学。从具体的教学内容来看，无机化学和分析化学无论是在理论知识，还是实验操作，都有很多内容是相互重叠的。
这种教学模式形成时间已经很久，各部分教学内容也很成熟，适合教学时数相对宽松的本科教育，但对于教学时数比较紧张的专科教育却很不合适。
目前，国内有部分高等职业院校已经在部分专业将无机化学、有机化学和分析化学的实践教学进行改革，探索适合目前职业教育的新方法。
3.学情分析。2011年通过分析药学专业二年级学生的实验操作情况发现，有60%以上同学对化学实验基本操作不熟悉，20%的同学实验操作能力很差，无法进入后面专业课的学习。分析其原因，主要是化学实验教学内容设计缺乏科学性，一些基本实验操作缺少练习。
三、构建新的实验教学体系
目前，基础化学实验内容还是以验证性实验为主，较少涉及当前科研领域和使用现代实验技术手段，无法启发学生的主动思维。因此，通过分析高职高专院校目前的化学课程教学现状，结合当前高校某些课程整合的经验，我们建议把无机化学、有机化学和分析化学的实验内容整合起来，形成一门新的课程《基础化学实验》，可在不增加实验教学时数的情况下，完成实验教学任务，提高学生的实验操作水平，同时又避免同一内容出现重复教学的尴尬局面。最重要的是，实施实践教学整合后，能使化学实验教学成为一个系统化、规范化、科学化的教学体系，有助于提高学生的实验操作水平，提高化学教学质量。
《基础化学实验》具体内容分为三模块：
第一模块——化学实验基本操作。主要包括溶液的配制、熔点测定、沸点测定、萃取、重结晶、折光率测定、水蒸气蒸馏。可设置常用玻璃仪器使用、洗涤及干燥，固体样品熔融、液体样品浓缩与蒸发，溶液的配制，硫酸铜的提纯，熔点沸点的的测定等实验。通过该部分实验，使学生能充分掌握化学实验中的各种基本操作，为今后专业学习打好基础。第二模块——单元反应及操作。主要包括无机物和有机物的各种化学性质实验。可设置化学反应速率和活化能，电离平衡和沉淀反应，氧化还原反应，配合物的生成和性质，醇酚醚醛酮羧酸的性质通过实验，使学生能理论联系实际，进一步巩固理论知识。第三模块——化学分析，主要是重量分析和滴定分析。要求学生掌握分析天平的基本操作、滴定分析常用仪器及基本操作（酸碱滴定管、容量瓶、移液管）等。可设置酸碱滴定液的配制和标定，生理盐水中氯化钠含量的测定，睡得总硬度的测定，硫代硫酸钠滴定液的配制和标定第四模块——仪器分析，主要包括电化学分析、光学分析、色谱分析实验。要求学生掌握酸度计、可见分光光度计的操作方法，掌握经典液相色谱（薄层色谱、柱色谱、纸色谱）的分离。了解紫外分光光度计、荧光分光光度计和气相色谱、高效液相色谱等精密仪器的基本原理和使用方法。可设置醋酸电离度和电离常数的测定，微量铁含量的测定，柱色谱，薄层色谱，纸色谱等。第五模块——综合探究性实验。根据各学校实际的实验条件，开设一些综合性、开拓性、创新性实验。可设置阿司匹林的制备及含量测定，茶叶中咖啡因含量的测定等实验，主要目的是巩固理论知识，拓展学生思维，培养学生解决实际问题的能力。
四、意义
新的实验教学体系既要注重纵向知识体系的系统性，又要注重横向知识的相互渗透，使基础知识与实际相结合。通过与各专业课程负责人的探索，一些与专业课程有关的基础化学实验也可以纳入到专业课程的实践教学中，使专业课与基础课更好地衔接。在课时数比较紧张的情况下，可使开设的实验内容最大程度地满足学生学习专业基础知识的需要。既节省了实验课时，又节约了教学资源。新的化学实验课教学体系的试行可以消除三门化学课程之间的独立，确立化学实验课的应有地位和作用，更新实验教学内容，强化学生基本专业技能的培养，细化考核标准，优化教学体系，规范实验室管理，提高化学实验课的教学效果和质量。
《基础化学实验》课程的开设就目前高职院校而言兼备创新性和可操作性。可使化学实践教学从原来分散独立的状况演变为教学体系完整，内容紧凑连贯，符合高职高专实际教学需求的实践教学课程，是高职高专医学药学专业化学教学改革的一项重要创新，也是对传统化学教学模式的一个重要突破，具有可操作性和实用性。
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1课程开发的背景和理论依据
为了使医学检验技术专业更好地服务医疗卫生行业，满足学生在本行业中对知识、技能、素质的需求，实现个体职业生涯的持续发展，我们通过研究行业工作的一般性与特殊性，经过课程组成员的讨论、思考，构建适合本区域本专业的课程体系，尝试性地在课程改革中引入“工作过程系统化课程模式”。该模式倡导课程结构以工作过程为参照，强调按照工作过程序化知识[1]，强调学生学习体验和个性化创造；强调学习过程的思考、反馈和分析；重视典型工作情境中的案例；重视学生自我管理学习。
2课程开发的过程
2.1行业岗位群调研
课程开发之前，对医学检验行业在西南黔东区域经济建设发展中的作用进行调研。医学检验技术专业毕业生就业的对口岗位主要是基层医疗卫生及相关行业的检验岗位。人才培养的定位是面向基层，尤其是乡镇卫生院检验技术人才严重紧缺，而且学历偏低。目前，我省正在竭力建设以农村预防—医疗—保健为覆盖面的三级医疗卫生网，对高素质的医学检验技能型人才的需求量很大。此外，新型检验仪器设备和诊断试剂的广泛应用，在营销与维修领域对医学检验人才也有较大的需求。同时，选派专业教师到地（市）各级医院、血站等医学检验及相关行业实地考察，目的是在县乡级医疗检验岗位体验工作过程，寻求课程开发和构建的切入点。通过记录医院实际的工作流程，与行业专家、医院技术骨干组成课程开发组。
2.2课程体系框架的确立
根据我校所在的区域、设备、资源和人力的现状，参照临床检验职业资格考试标准和全国临床检验操作规程，将基层临床检验岗位常见工作任务提炼为典型的检验项目任务，以典型的项目任务为引领，对岗位核心能力课程进行合理整合。分析提炼时不直接按工作过程来设置课程，而是深入分析完成每个工作要素，找出具有共性的工作行动，对其进行重组、简化为完成工作任务的行动情境，并将行动情境转化成学习领域的课程，然后通过行业专家和教师共同论证确定课程。构建更加符合学生职业发展需要的课程体系，将传统的三段式学科知识体系（普通文化课、基础课、专业课）进行解构，围绕职业岗位核心工作能力，结合学生认知和职业成长规律，考虑学生今后学习、工作的需要，开发了基本素质课程、通用能力课程、岗位能力课程和拓展能力课程。新课程体系改变了以前课程门数太多、知识庞杂、不实用的弊端，减轻了学生的学习负担。调整后的基本素质课程主要是使学生通过学习具备从事本行业的科学文化素养、较好的体能、良好的职业道德等。整合过的通用能力课程精心选配了必需、够用的知识点；重构的岗位能力课程着重培养学生基本的专业操作技能；延伸的拓展能力课程关注的是学生在行业内转换工作岗位的知识、能力与素质，为职业迁移储备知识,
2.3课程标准的确立、修正、完善
课程标准是落实教学计划、执行专业人才培养方案和实现培养目标最基本的纲领性教学文件，是选用和编写教材、组织教学、教学管理、教学质量评价和人才培养评估的重要依据，也是指导学生学习、制订考核标准的指导性文件[2]。课程标准就是对学生在经过一段时间的学习后应该知道什么和能做什么的界定和表述。制订课程标准要尽量做到正确、可测、易懂、好用，应具备明确性、整体性和弹性。课程标准通常包括内容标准、划定的学习领域和表现标准，即规定学生在某领域应达到的水平。具体做法是以学生为主体，根据检验技术和检验岗位的任职要求，参照全国卫生职业技术资格考试大纲。广泛开展岗位调研，分析检验科室中各个岗位的工作过程，与行业专家共同确立岗位所需的知识、能力、素质目标。将教学内容整合序化，以“任务驱动、项目导向”教学理论设置实训项目，按工作流程实施教学。结合铜仁地区医疗卫生发展情况，开发与人才培养方案相匹配的课程，满足医学检验专业建设需要，提高医学检验技术人才培养质量。
2.4岗位能力课程重构
我们重点整合了通用能力课程和重构了岗位能力课程，包括新开发的检验应用化学、基础医学概要、临床检验基本检测技术、临床检验细胞形态分析技术、临床检验仪器自动分析技术、临床检验质量控制技术，而且着重把精力放在岗位能力课程的重构上。将传统开设的临床检验基础、血液学检验、微生物检验、生物化学检验、免疫学检验、寄生虫检验6门专业课程进行知识和技术的重新排序，考虑到现代检验医学向自动化、科技化方向发展的趋势，又把检验仪器分析、病理学检验纳入在整合课程之中。我们特别多次邀请本行业的一线专业技术人员反复讨论并达成共识，最终确定整合方案，并聘请部分技术人员全身心投入教学内容的重组和排序工作中。按照课程组研究论证的新分类标准重构为4门岗位核心课程：临床检验基本检测技术、临床检验细胞形态分析技术、临床检验仪器自动分析技术、临床检验质量控制技术。学生学习临床检验基本检测技术后能熟练进行检测项目的基本操作；学习临床检验细胞形态分析技术后能正确辨别各种细胞及其特殊形态；学习临床检验仪器自动分析技术后能对各种仪器设备进行熟练操作与保养；学习临床检验质量控制技术后能自觉开展各阶段的质量控制。2.4.1工作任务的分析与归纳通过问卷、访谈、案例分析等方法对工作任务进行分析，确定典型工作任务，整合融入能力培养目标，对工作任务进行同类项合并，形成以医学检验技术能力为核心的4个方向的工作任务的“集合”。（1）基层医疗卫生单位以手工或实验条件要求较低的典型医学检验项目为任务；（2）涉及的细胞、细菌或其他体液成分形态的医学检验分析，并按形态相近或发育长成的规律分类，运用显微镜就能观察完成的细胞形态分析技术；（3）临床常用的检验仪器使用和维护的典型工作任务，借助项目检验通过运用自动分析仪器完成的仪器自动分析技术；（4）根据控制检测方法的基本标准和要求，初步把握质量控制3个环节，即分析前、分析中、分析后的质控工作。随后在行业目标中融入教育因素，转化为工作过程系统化课程，制订学习目标、学习内容和学习时间。临床检验基本检测技术270学时，整合了包含临床基础检验、免疫学检验、生物化学检验、微生物检验等手工完成的项目内容；临床检验细胞形态分析技术216学时，整合了包含临床基础检验、血液学检验及微生物检验的体液细胞形态、其他体液中的细胞及各种细菌形态特征及致病意义等内容；临床检验仪器自动分析技术108学时，整合了包含检验仪器操作和部分生物化学检验相关内容；临床检验质量控制技术72学时，整合了包含临床检验、生化检验、微生物检验、血液学检验等岗位所需的质量控制知识及统计学知识的内容。2.4.2教学设计与实施工作过程系统化课程模式是在学校、实训中心或医院等场地内采用的课程模式，以工作过程为基础，通过学习情境实现教学[3]。依据课程标准，将每个学习领域的每个模块的每个检测任务设计出3个或3个以上的学习情境。每个学习情境选择相应的载体实施理实一体化教学。我们思考选择不同的载体设计教学情境：临床检验基本检测技术以手工类操作项目作为载体；临床检验细胞形态分析技术以显微镜操作类项目为载体；临床检验仪器自动分析技术以自动化仪器检验项目为载体；临床检验质量控制技术以项目检测为载体，分别设置学习情境。例如学生接受项目检测学习任务是“血肌酐测定”。教学实施过程中，首先进行血肌酐相关工作过程知识内容学习；然后选择检测方案，准备所要的仪器和试剂；随后进行医学检验操作，对操作重点、难点进行严格训练；最后对测定结果进行报告评价。按工作过程的6个要素组织课堂，教师和学生共同完成情境教学过程。见图2。
3课程试运行与效果
按照知识内在承接关系设计安排授课时间。第一学期开设基本素质课程；第二学期开设通用能力课程；第三/四学期开设临床检验细胞形态分析技术、临床检验基本检测技术；第三学期开设临床检验自动分析技术；第四学期开设临床检验质量控制技术；第四学期还开设延伸能力拓展课程；第五、六学期顶岗实习。时间设计将按照相对集中的原则，通常以4~6学时连续集中完成一个典型工作项目教学。课程实施及试运行因专业的特殊性，聘请了很多行业技术人员作为外聘教师参与授课，项目课程运行过程中得到行业与学校组建的专业建设管理委员会的协调和推进。医学检验技术专业通过3年的建设，学生学习兴趣提高了，就业率达到97.5%，部分毕业生已成为用人单位的骨干人才，这使本专业办学的社会吸引力大幅度增强，并与本区市政府达成定向订单培养计划。
4课程特色
摘要：通过对高职高专药类专业基础化学课程整合的关键要素进行剖析，依据高职高专培养目标和教学原理，构建并分析了基础化学课程整合的模式和特点。
关键词 ：药类专业；基础化学；课程整合；模块构建；特点；分析
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727( 2014) 02-0076-03
药类专业基础化学课程重学科、重系统、重理论的固有模式与高职高专“以能力培养为本位”的办学理念格格不入。虽然很多高职高专都针对基础化学课程进行了一定的改革，但多数是追求形式而不注重效果。合而不整、补丁式缝合、本科压缩饼干式等缺乏科学性的整合现象极为普遍。为此，我们从课程构成的核心要素出发，结合专业特点和我校课程整合成果，对基础化学课程整合特质进行了分析，构建了药类专业基础化学课程的整合模式。
基础化学课程间的基础性分析 基础化学一般指无机化学、有机化学、分析化学、生物化学。各课程的基础相关性为：
由图1可知，无机化学是所有课程的基础：分析化学是各门课程中需要的一种检测手段，其他课程对它的依存度不是特别大；有机化学是生物化学的基础。
基础化学课程整合分析
（一）基础化学课程知识模块
以我校在（曾）用教材为依据，药类专业基础化学课程大致的知识模块如表1所示。
通常，当讲解分析化学中各类滴定法时，总要重提无机化学中的四类反应方面的模块知识：在讲解生物化学中蛋白质和核酸等知识时，也要重提有机化学中生命活动基础物质模块中的蛋白质和核酸等知识。课程间重叠、交叉、分化现象明显。
（二）理论课程模块整合分析。
1．基础化学课程跨科式模块整合分析
从表1可以看出，无机化学与分析化学课程，有机化学与生物化学课程都有较多的重叠和交叉部分，可以进行不同学科间的跨科式整合，最适宜跨科式整合的知识模块如下页表2所示。
无机化学中反应与平衡模块是分析滴定模块的前期知识，滴定是反应与平衡理论的应用，整合后构成“反应平衡滴定”这种递进的知识层次关系，符合教育学原理，内容由原来的8章缩减为4章。同样，有机化学中生命活动的基础物质模块是生物化学中蛋白质、核酸、代谢模块的前期知识，整合后构成“生命活动的基础物质结构性质代谢”这种递进的知识层次关系，内容由原来的11章缩减为5章。
2.基础化学课程关联式模块整合分析。
美国学者Robin Fogarty将学科的教学仍然独立进行，但是经过重新安排，相似的内容出现在同一教学时段中，学科之间的联系因此出现的整合称为关联式整合。在基础化学课程中，当反应、平衡、滴定三内容跨科式整合之后，就引入了化学分析知识。因此，需要在整合模块前先介绍化学分析的基本知识，即将化学分析的基本知识重新安排，按关联式整合法构建一个模块，列在跨科式整合模块前，保证课程的有机衔接。同样，在有机化学和生物化学跨科式整合模块前，将生化的基本知识按关联式整合成一模块，列在整合模块前，使知识构成连贯自然。根据药类专业的特点，生化课程的基因工程和肝脏生化等模块在药学、中药学、药物制剂技术等专业中应用相对较少，也可以进行关联式整合，并适当融入药品信息：而生物制药和药检专业此类知识则不必整合。
（三）理论课程模块整合构建
围绕专业的课程整合就是要本着服务专业、贴近岗位、易于学习、方便教学的思想，以“适用、实用、够用、必需”的“三用一需”原则筛选构建内容。
从整合的课程看，由于药典中有机药物的数目超过药物总数的70%，药物生产中离不开药品检测。因此，有机化学和分析化学是药类专业四门基础化学课程中的核心课程，整合时分属在两门课程中才能凸显核心作用。又由于原分析化学中的仪器分析技术近年来发展迅速，通常药类专业已单独开设了仪器分析课程，并且药类分析检测中重量分析法较少使用。因此，分析化学实际被筛选的模块是不包括重量分析法和仪器分析的化学分析部分。结合前面的跨科式整合分析，无机化学与分析化学课程和有机化学与生物化学课程间是最适宜的跨科整合，整合后的课程为基础化学（上）（含无机化学和化学分析部分），基础化学（下）（含有机化学和生物化学）两门课程。
从整合的模块构成看，既要服务专业课程和贴近岗位，又要依据教学规律构建知识模块。药类涉及的专业有：药学、中药学、药检、药物制剂、中药制剂、生物制药、药品经营与管理等。基础化学课程与诸专业课程及岗位的关联程度如图2所示。
从图2中可以看出，与基础化学近源的专业是药学、药检、药物制剂和生物制药等，根据专业课程重点知识及生产岗位技能的要求，基础化学（上）课程的模块有：物质结构基础、元素化学、溶液及浓度计算、化学反应速率与平衡、化学分析基础、四类反应及平衡与滴定6个模块，约12章。基础化学（下）课程的知识模块有：有机化学基础知识、烃、羟基及醚类、羰基类、羧基类、含氮类、对映异构、生物化学基础、几种重要的药物组分、生命活动的基础物质及代谢、其他生化类药物11个模块，约16章。
与基础化学远源的专业是药品经营与管理，根据该专业的核心课程和岗位技能要求，需要基础化学的知识是更加纲领性和广泛性的，着重对物质结构和性质知识的掌握。因此，可以将无机化学、有机化学和生物化学三学科之间进行跨科式整合，化学分析知识可以基本删去，实训可以不开。
（四）实训课程模块整合构建
1．化学实训课程单列分析。
无机化学、分析化学、有机化学、生物化学四门课程都是专业基础课，内容多，难度大，学时长，三所院校基础化学（表中“基化”表示整合后的课程）课程学时数如下页表3所示。由于基础化学课程内容多，整合后各专业基础化学（上）的理论时数达到70—90，基础化学（下）的理论时数（除安医专生制寿业）达到90—110，基础化学实训时数超过24。整合后实训课宜单列为一门课程。
2．实训课程模块的构建及特点。
实训模块构建基于以“能力培养为本位”的思想，从能力培养有层次，内容“必需和够用”两个角度出发。按照基本知识一基本技能一应用技能一创新能力的四梯度纵向能力培养递进框架：精选药物生产、检测和简单研发三方面所必需的知识及技能内容，构建多覆盖的横向知识体系。基于实训模块彼此比较独立，采用以能力为主题的串联分立式整合法，形成“一遵循、两角度、三方面、四梯度、多覆盖”的模块构建特点。基础化学主要的实训内容如表4所示。
经过整合避免了氨基酸和糖等性质实训在有机化学和生物化学课程中重复的现象。增加了不少高职高专药类专业都不做的萃取技能模块，从而满足后续药物分析、中药化学等课程对萃取知识的需求，构成“三用一需”的实训教学体系。
基础化学课程整合后的构成体系分析
第一，整合后的基础化学课程构建特点。虽然基础化学的整合方式有多种类型，但分析得出药类专业以无机化学与分析化学、有机化学与生物化学课程间整合最合理，形成基础化学（上）和（下）两门理论课程：基础化学实训一门实训课程。基础化学课程构建具有“一大类两段式三课程四学科多模块”的特点，具体如图3所示。
化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是化学理论教学的延续和深化， 化学实验教学从来都是化学教学的重要环节，“无机及分析化学实验”是与《无机及分析化学》理论相配套的一门实验课，主要含无机化学和分析化学的实验内容，是培养学生基础化学动手能力和创新能力的重要实践环节。实验教学的水平与质量对培养人才的实验能力起着至关重要的作用，通过实验教学，不仅可以加深对无机及分析化学基本理论的理解，通过典型的实验，应用理论指导实践，掌握无机及分析实验的基本原理和条件；正确掌握无机及化学分析实验的基本操作技能，还可以培养学生分析问题和解决问题的能力以及严格的科学作风，提高观察、分析和解决问题的能力，从而培养具有创新能力的人才。而我院无机及分析化学实验课程教学，长期以来局限于传统的实验教学模式即完成验证知识、传授技能，反映学科前沿实验少的现象，特别是随着课程教学时数的缩减， 学生的实验操作技能和实践能力的训练尤感不足， 不能满足提高学生创新实践能力培养目标的要求。为此，针对这方面存在的问题，我们从以下几个方面对该课程进行了教学改革。
1 改革教学内容，使其层次化
将课程实验分为操作性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验几个层次开设实验课。
1）操作性实验和验证性实验着重对学生进行实验基础知识、基本操作技能训练，是化学基础实验教学的重要环节。对于该类实验，我们首先明确该门实验课中学生应掌握的实验基本操作；基本操作所属的具体实验项目，通过讲授、演示和与学生的交流讨论，向学生传授实验基本原理、基本知识和实验基本要点与关键步骤，对学生进行严格的规范化操作的指导和训练，及时发现和纠正学生在实验基本操作上存在的问题。
2）综合性实验主要指导学生根据实验原理，运用基本实验方法、实验手段和技能完成给定化合物的合成、组成测定及结构表征，使学生系统学习各类化合物的合成原理与方法，学习运用近代分析仪器的方法。综合性实验突出训练学生对所学化学知识和化学实验技能的综合应用，通过一个物质或产品的研制、生产过程、成分分析等，达到培养学生科学思维和创新意识的目的。对于实验中的关键问题、安全要求、基本装置的规范安装和基本操作等内容进行详细的讲解，而对实验过程的现象及实验产生的结果，则由老师引导学生分析和思考，并要求学生进行讨论，这种启发式和互动式教学，调动了学生参与学习的积极性。
3）设计性实验突出培养学生运用所学知识解决实际问题的能力、判断推理能力、研究创新能力、团结协作能力。设计性实验是指在给定实验目的、要求和在实验室现有条件下，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验教学方法。与传统的实验相比，设计性实验突出学生在实验中的主体性，让学生主动思考、主动实践，这对于提高学生的创新能力、实践能力等综合素质十分有利。对设计性实验，我们首先指导学生查阅相关文献，与学生共同讨论实验方案，对实验原理、操作步骤、数据处理则由学生自行弄懂。实验完毕后，与学生共同探讨实验的成败。
2 改革实验环节，使得实验预习、实验过程以及课后辅导一体化
2.1 实验预习
在实验前要求学生对将要进行的实验进行预习，写出预习报告。预习报告主要包括实验的基本原理、实验仪器、实验药品、实验步骤、实验数据的记录、课后问题等内容。通过预习学生可对实验原理、所用仪器、药品、操作步骤等内容有一定的了解，可提高学生实验的效果。
2.2 实验过程
在实验课上，教师和学生针对本次实验内容进行充分的讨论。通过教师讲解和学生的讨论，使学生能掌握实验基本原理、实验步骤、实验 数据的处理方式、实验过程中的注意事项等。
实验过程中要求学生要按照正确的操作步骤进行实验操作，要及时正确地观察与记录实验现象、获取实验数据并进行结果处理。教师要对学生的实验基本操作进行具体指导，及时发现学生在实验基本操作上存在的问题并及时纠正。
2.3 课后辅导
实验指导教师要对学生的实验报告进行认真、详细的批改，指出实验报告中的错误，记录实验报告中反映出来的学生在实验过程中可能存在的问题，并与学生进行及时交流。
3 改革教学手段，提高教学质量
3.1 重视现代现代教育技术在课程教学中的应用
任课教师将该课程的教学课件放到每个教师的教师社区中，学生可根据课件的要求进行预习、自学和课后讨论。同时将把实验中的基本操作以多媒体的形式放到学院的网站上，学生在网上可进行基本操作的网络练习，使学生在正式操作练习前就有一个感性的认识。现代教学手段用于课程教学中，改变了传统实验教学单一的教学形式，使现代教育技术手段与传统实验教学方法有机结合，优势互补，提高了实验教学质量。
3.2 对于设计性实验，自主选题和教师拟题相结合
对于设计性实验，教师拟定一些题目，学生从中选题进行实验，也鼓励同学根据自己所掌握的知识自主拟题。学生针对选择的题目查阅文献，设计实验方案，进入实验室进行 实验操作，撰写出完整的科学研究报告。通过设计性实验过程，学生自主设计实验的能力逐步提高，创新意识得到加强，创新能力得到培养。
3.3 注重科研与教学结合
在教学过程中，鼓励和支持教师将学科发展前沿、最新科研成果、最新研究技术融入实验教学内容中，不断更新实验教学内容，开出新实验。特别是设计性实验，多数实验项目是由教师的科研成果或在研项目转化而来的。同时吸收部分优秀的学生进入到教师的课题组，逐步培养学生的实验动手能力和探索创新精神。
教学内容、方法、手段等是没有固定模式的，我们要用于创新，不断探索改革和实践。在实际的教学过程中，通过教学改革使之更符合社会实际需要，为培养符合社会实际需要的人才做出应有的贡献。
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湖南石油化工职业技术学院工业分析与检验专业一直准确定位于培养石油化工行业高素质的化验分析高技能型人才，具有鲜明的石化行业特色。石油化工产业是湖南省最大的千亿产业群之一，是湖南省的支柱产业，“十二五”期间我省将进一步拉长在湘石化产业链条，做大做强石化产业集群。本专业的定位适应湖南石化产业“十二五”战略发展要求，满足了全省石化产业和岳阳区域经济发展对工业分析与检验专业人才的巨大需求。在“十二五”的开局之年，我院的工业分析与检验专业被确立为“湖南省高等职业院校特色专业”建设项目。关于如何建设“省级特色专业”，我认为应突出“特色”二字。本专业的“特色”主要体现在三个方面：一是本专业由长炼职工大学、长炼职工培训中心、湖南长岭石油学校和长炼技工学校的分析专业合并而成，本专业出身于石化企业，石化行业背景深厚，校企融合度高；二是石化产业为湖南省支柱型产业，本专业服务于地方经济，对于地方经济发展具有一定的推动作用；三是湖南石化职院坐落在岳阳市云溪区这一湖南省石化产业基地腹地，毗邻中石化长岭分公司和巴陵分公司、岳阳云溪化工园区，本专业学生在校期间有机会深入企业，感受石化企业文化，学习操作技能，形成职业化素养。本专业毕业生走上工作岗位以后，具有很强的适应能力。工业分析与检验专业应充分利用自身“特色”，按照“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学研结合的发展道路”的高等职业教育办学方针，建设湖南石化分析检验高技能人才培养基地，打造省内一流、国内知名专业。具体而言，“工业分析与检验专业”建设“省级特色专业”应做到如下几个方面：
1 建设“校企一体、共生共荣”校企合作长效机制
工业分析与检验专业应以CEA（长岭地区经济合作协会）为基础建立校企合作平台，进一步加强与湖南石化职院的办学母体——中石化长岭炼化公司（简称“长炼“）的联系，共同确定人才培养规格、共建实习实训基地、共建校园文化与职业文化、共管毕业生就业，共同开展应用技术研究，专业教师与企业技术人员互培互聘，合作企业参与人才培养全过程。以“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”为主线，做到“资产运用一体化、教学培训一体化、育人用人一体化、专兼职教师一体化”，形成“校企一体、共生共荣”的校企合作长效运行机制。为加强学院与企业、地方服务机构的信息沟通，促进校企合作机制有效运行，本专业应建立并不断完善信息化市场运作平台。该平台使本专业学生方便在长岭地区企业实习和就业、共享政府职能部门搭建的高技能人才用工、培训信息平台，同时，学院还将与地方和国内规模较大的化学工业园区、信息咨询公司等合作构建信息交流平台，切实落实“以就业为导向”的办学指导思想，保证专业人才“订单式”培养比例达到50%，一次性就业率达到95%以上。
2 创建“工学结合两主体、校企合作三对接”专业人才培养模式
工业分析与检验专业应以“能力本位”为主体，兼融“知识本位”，充分结合企业分析检验岗位的核心竞争力，把学生分析检验能力培养放在突出位置。同时，重视学生的创新精神、职业态度、职业品格的形成，培养高素质的、具有较强综合职业能力的分析检验人才。依托办学母体企业——中石化长岭炼化公司及相关企业，实现学校与企业“两主体”育人，继续深化已有的“2+1”、“双证书”、“订单培养”等人才培养模式改革，逐步形成“学校培养过程对接企业工作过程，学校教学内容对接行业先进技术，学校教学活动对接岗位生产实践”的专业人才培养模式。本专业应每年对岳阳、湖南省和国内石化产业发达地区各进行一次工业分析与检验专业人才需求市场调研，撰写年度市场调研报告，结合工业分析与检验岗位知识、技能和职业素养，确保人才培养目标紧贴市场需求。面向地方区域企业，依托行业企业，依据人才培养目标，与企业共同制订工学结合专业人才培养方案。基于“培养过程对接企业工作过程，学校教学内容对接行业先进技术，学校教学活动对接岗位生产实践”，创新专业人才培养模式。大力推行“校企深度合作、企业全程参与”的订单式专业人才培养模式，强化订单培养，教学计划、课程设置以及课程质量监控等，主要由企业专家和技术人员把关，加强对企业分析检验岗位所需的知识、技能、态度的培养。
3 基于“素质核心、能力本位”课程理念，建设“四个职业化”课程体系
在国家和教育部的支持下，教育部直属高校的化学教学基本都建立大学化学实验教学实验室，而且成为一个独立单位――大学化学实验中心。目前各地方院校也如此运作，实验中心如雨后春笋，这是好事。实验中心的建立，集中财力和仪器，避免仪器设备的重复购置和闲置，进行统一调配和安排，为本科教学服务，最大限度地发挥仪器设备的作用，改善了本科生的实验条件和水平。实验教学作为一门独立课程，强调实验的重要性，非常必要，在提高化学本科教学质量上起到积极作用。
因为化学是一门实践性很强的学科，不但要讲授理论课，更要有实验课教学。通过实验课才能更好地理解和掌握理论知识，才能有效提高学生的知识质量，例如分析化学、有机化学等，既有理论，又有实验。把化学实验当做一门课程说明对实验教学的重视，建立了一支从事实验教学的专门队伍，对加强实验教学的管理和实施是有必要的。这其中的关键在于怎样把教学水平和学生质量提高到一个新水平，这才是问题的关键，一切的形式和策划都要以此为根本。现在的实验课作为一门课，从实验课程内容上讲包含了无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工等，复杂而庞大，在教学时实验教学队伍肯定要分工负责，与此同时理论教学和实验教学怎样协调、怎样结合以及共同提高本科教学质量就提到议事日程上来了。以分析化学为例，有人说现在是两门课，即分析化学理论课和分析化学实验课，实质上在知识结构和系统性上就是一门课。强调实验课的重要性是对的，目的也是提高和加强本科化学教学质量。如果在突出强调实验课的基础上，把理论课内容与实验课内容和谐自然协调起来，那么教学质量就会更上一层楼。目前就某一门课程内容而言，在实验教学和理论教学的结合上、在教学内容的优化选择上、在教学质量的责任上等不易沟通甚至产生鸿沟的现象确实存在，加之从管理角度的工作量计算与津贴或岗位挂钩，使实验教学教师队伍与理论教学队伍不易融为一体，其结果不利于学生知识的掌握和教学质量的提高。据初步了解，这一现象可以说在几乎所有建有大学化学实验中心的单位或多或少都存在，教师有不同程度的反映，都承认这是一个问题，需要解决和改进。
但是也应看到在发挥实验中心作用的同时，要避免由于行政管理区域性可能发生的对本科教学质量不当的安排和管理，即是说不要仅仅站在实验中心管理的角度，更要站在有利于提高本科教学质量的角度管理实验中心。因为理论教学队伍是从事教学和科研多年的教师所组成，隶属各系、中心或所，应由院一级单位统一管理和协调每一门课的理论教学和实验教学。但是课程多，院一级只能宏观管理和安排。具体到每门课的教学质量和教学内容的安排，应该由从事该课程的理论课教师和实验课教师共同负责。是否可以成立一个大教学小组，包括理论教学和实验教学所有的教师，设立教学组长并由参加教学的教师选举产生，对学院和二级机构负责。由教学组长组织讨论和协调，设置有关理论教学及实验教学内容和检查教学质量。
比如分析化学课程，理论教学内容和实验教学内容实际上是一门课程。现在一般说来，在上分析化学理论课的同时应开设分析化学实验课，理论与实践紧密有效结合。但是相伴理论课的实验课内容开设太迟或过早，不利于训练和培养学生严格规范的操作。另外由于理论课和实验课分属不同的行政管理机构，那么分析化学实验课程的改革，如：理论教学内容的取舍以及相应实验内容的建立、理论课教师是否参加学生实验教学、从事实验课教学的老师也要讲授理论课教学等问题随之产生。由于理论教学和实验教学分属两个行政单位，由谁决定和协调上述问题，就成为目前遇到的新问题，它直接影响教学的组织和教学质量，应引起有关部门和教学组织者的注意。
在实行分析化学理论教学和实验教学课程的分离过程中，我们坚持要求从事理论教学的教师即主讲教师必须参加学生实验课程教学，它不是为了工作量，而是做到理论教学与实验相结合，促进理论教学质量的提高和学生对理论问题的认识，如定量分析操作对测量数据的影响和对分析仪器的构造及工作原理的认识理解，取得了较好效果。但是在组织分析化学教学和教学内容的取舍和改革上，由于分属两个行政管理单位，增加了一定难度。若构成一个大教学组，这些问题就好解决了。
二、本科生实验教学资源的稳定和流失问题
实验教学资源主要指仪器和实验室，是本科化学实验教学资源的主体，稳定保护这些教学资源的问题目前越来越引起大家的广泛关注。实验中心担任实验课的教师也要指导研究生和进行科学研究，年轻的实验课程教师随着业务职称的晋升也要承担科研项目并指导研究生，这样本科生的实验教学资源就会通过教师转移到用于研究生论文和科研项目的完成上。事实上在某些地方已经出现，如分析化学研究生在本科实验教学实验室做实验和使用仪器，用本科实验教学分析仪器对新材料和新化合物的性能测试和表征，这就造成本科生实验教学资源的流失，使仪器寿命缩短甚至损坏，增加了影响本科教学的可能性。事实上，随着时间的进展，这种情况日益突出。因为一台大型分析仪器少则十几万，多则几百万，添置起来并非易事。怎么办?这是个值得注意和使人头痛的问题。加强专人专业管理，由少量以本科实验教学为主的教师配合教辅人员执行，本科生的实验教学逐渐由研究生取代教师。新的问题则是：这样一来能否保证较好的教学质量?
我们目前采用另外一个办法，就是将本科生实验课
程中的综合实验和设计实验与科研课题或研究生论文结合起来。从培养本科生的创新能力出发，比如分析化学实验内容有色谱分析实验，承担这一实验课的教师指导研究生进行毛细管电泳新型分离介质研究及应用。学生首先用液相色谱分离，在254nm检测了苯、萘、联苯、菲四种环境污染物样品。在毛细管电泳实验中，用一般毛细管电泳检测分离中性物质苯、萘、联苯、菲则没有效果。学生发现将毛细管电泳仪与HPLC仅相对比，分离这些物质的主要区别在于电泳和色谱分离的机理不同，色谱分离中采用的分离介质为C18，由于是中性样品，CE无法分离。有学生提议能否在毛细管中获得类似的表面结构，提出采用在毛细管中进行改性反应，获得了与HPLC中填料表面类似性能的新型分离材料，结果采用毛细管电泳仪实现了中性物质苯、萘、联苯、菲的分离。培养了学生的创新精神，本科生实验教学资源得到充分利用，这门课也取得了应有的效果。但是提出和设计这样的新的兼而有之的实验就又成为新问题
我们目前从事理论教学的主讲教师不属于实验中心的编制，都承担科研项目和指导研究生，他们的科研实践有效地提高了理论教学质量，不消耗本科教学资源，值得提倡。但本科教学质量的提高是一项长期工作，这些老师还要参加指导本科生实验教学，任务繁重。当然结合自己的科研成果能使讲课效果锦上添花。
三、化学课程间的关系及课程安排和设置问题
以分析化学为例，现有分析化学课程内容与其他化学课程和其他学科的有关课程内容互相交叉和渗透，随着学科的发展越来越亲密，它已经发展成为一门与其他学科如数学、物理、计算机科学等知识交叉联系的基础学科。分析化学课程与其他课程设置的顺序和时间将直接影响分析化学课程的学习。一般先开设数学、物理及计算机等公共基础课和无机化学，而化学分析课程一般先于有机化学、物理化学，后于无机化学开设。分析化学中的化学分析内容涉及如氧化还原反应、相、指示剂变色原理等物理化学、有机化学的有关内容，在分析化学中讲授这些内容后，在有机化学和物理化学课程中还要重复讲授。为免于出现此类问题，分析化学课程是否可以置于有机化学和物理化学的相关内容讲授后的时间顺序开设。
若这样，新的问题是分析化学课程开设偏迟，使学生接触分析化学的“量”的概念和严格实验操作训练晚，不利于学生的严谨性和科学性的培养。分析化学理论课能否稍后于其他化学课程开设，可以先开设分析化学实验课，通过严格的分析化学实验的操作训练，加强对“量”和“精、准”理解与实施，而后开设分析化学理论教学课，所需学时可以大大减少，但是存在实验教学内容与理论教学内容脱节问题，不如紧密结合的好。总之，突出重点，加强实验，避免重复恐怕是分析化学课程中的化学分析内容设置和安排的重点。
另外无机化学中所涉及氧化还原反应、反应动力学内容由于该课程在前，不得不讲授，在后面的物理化学中还要再次讲授，重复显而易见。
四、分析化学课程的化学分析内容与仪器分析内容的共性、个性及关系问题
严格“量”的操作是化学分析与仪器分析的共性。分析试样的采集与制备，分析结果误差和数据处理以及分离和富集方法等，是化学分析和仪器分析共有的。随着分析仪器的不断发展，仪器分析教学内容不断充实和加强，增加仪器分析及其实验学时，以开阔学生的视野，提高学生的水平，实属必然。但不能忽视化学分析的重要作用，化学分析是基础，特别是它培养了学生“量”的概念和操作，所以要加强化学分析实验课，着重强化能有效训练学生基本操作的化学分析实验，不在数量，着重质量。可以尽早开设化学分析的实验课程，让学生早点受到严格系统的分析化学操作训练。能否在一年级就开设化学分析的有关实验，在第三学期开设分析化学课程的化学分析：分析化学概论、容量分析法、分析试样的采集与制备、分析化学中的误差与数据处理、分析化学中的质量保证与质量控制、分析化学中常用的分离和富集方法等理论教学内容。
在第四学期开设仪器分析和实验。好处是：分析化学有关教学内容不易与其他化学课程教学内容重复，分析化学的基本知识，基本操作和“量”的概念在仪器分析中又一次得到提高和巩固。将化学分析课程与仪器分析课程紧密连接，成为一个分析化学课程(化学分析和仪器分析)整体。有联系，有区别，便于比较，突出重点。两者的着重点不同：化学分析强调利用化学平衡理论和化学性质等知识对物质进行定量分析，关键通过看得见的严格操作训练培养学生“量”的概念和意识；仪器分析主要是掌握分析仪器工作原理和构成及先进的分析方法和用途，用于对物质的组成、结构、信息等进行表征和分析。从分析化学培养人才的角度将基础和先进技术结合，使学生既具有扎实的基础知识，又掌握前沿的新技术和新方法，达到了培养具有“三创”能力人才的教学效果。
例如学生在完成“离子选择电极法测定天然水中的F-”实验时，用仪器分析法检测。标准溶液使用的是逐级稀释法，浓度要达到10-5～10-6mol/L，要精细准确操作，尤其要注意污染。因为任何微小的污染都会造成测量的不准确。化学分析实验操作技能精细的同学们，取得了正确的分析结果。而同组不认真的同学却因为将擦拭过电极的滤纸随意丢弃，而造成污染，得到的标准曲线却是非线性的。同学们有体会地说，分析化学使学生全面客观细致地观察和分析问题，给学生以严谨的思维方法和科学的学术思想，培养学生严谨科学的思想作风和操作技术。学生再带到其他学科课程的学习及科学研究中，受益是终生的。
五、分析化学教材、教学内容和教学方法的改革问题
分析化学教材和课程内容的设置不仅要考虑系统性和逻辑性，还要必须注意与相关学科内容的衔接、渗透和交叉。分析化学中的化学分析法和分析化学基本概念是学生必须掌握的，因为它是基础。如酸碱滴定中各种酸碱平衡及[H+的计算、络合滴定中络合反应的副反应系数、重量分析法中影响沉淀溶解度的因素、被测定物质与作用物(包括滴定剂、指示剂和掩蔽剂)的关系及影响因素讨论、滴定误差计算及分析结果的数据处理等。尽管随着仪器分析法越来越先进，化学分析法应用越来越少，但这部分内容是基础，通过它使学生弄清楚化学“量”的严格性和影响准确量的诸多因素。所以分析化学教学内容不能没有它。
化学学科要求学生对系统知识全面理解和牢固掌握，培养学生具有提出问题、综合分析问题和解决实际问题的能力。化学分析基础理论和仪器分析原理及分析仪器构成和应用都很重要。分析化学教材编写要做到系统、精练，重点和难点突出，能提出问题和具有趣味性。这其中由于仪器分析的新方法、新技术不断涌现。教材要加大仪器分析的比重，注意引进新的科研成果。美国在
这方面值得我们学习，今年3月美国KEAN大学Hayat教授编写“IMAGINING TECHNOLOGY”(造影技术)一书时给我写信，要把我在“Nitric Oxide”杂志刚发表的有关荧光造影细胞中NO的论文写进该书，速度之快令人吃惊。分析化学教材和教学内容应着眼于学生掌握基本理论、基础知识、基本技能，在此基础上，加强现代仪器分析的理论和应用。武汉大学等单位新近编写的由高等教育出版社出版的《分析化学》(上、下册，第五版)对分析化学教材及教学内容有进一步的改革和完善，有不少新内容。
在2007年6月，我去湖北省黄石市大冶特钢股份有限公司(原名叫大冶特种钢厂)的中心实验室学习访问，发现所用的分析方法高度自动化，从取样到报出所有项目的分析结果仅需要1分钟左右的时间，原来所用的方法基本全部淘汰，可以说与书本上的教学内容完全不同。但是该实验室的技术人员说，分析化学理念和分析“量”的意识就是从书本和实验上培养成的，没有它，掌握起来太慢了。我深受启发：怎样在新形势下，将实际应用的新技术和新方法尽快写进教科书，是我们必须要做的重要事情。
在教学方法上，可以减少理论学时，增加实验学时，结合实验讲授理论课。分析化学严格训练应存在始末，分析化学实验越早越好，提高实验项目的层次和水平。结合书本知识先让学生进行基础训练实验和验证性实验，而后集中讲授理论课，与其他学科交叉时，开设综合实验和创新研究实验。保证学生同时学到基础和先进知识。
对教学内容和课程教学体系进行科学安排，适当调整学时，适当减少化学分析学时，增加仪器分析学时，找准并突出重点和难点。在精简授课内容的同时，增加学生的自学时间，达到增加学生的知识面、使学生获得系统的知识、提高学生的素质的目的。在这方面基本形成共识，不过，具体做法各有不同。
六、走向社会，注重实践，提高应用能力问题
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）07-0213-03
分析化学课不仅是化学类专业的基础课，也是农林、轻化食品类等许多专业的学科必修基础课，实验课在其中占有特别重要的地位。分析化学实验严格、有效的训练，对学习本课程的学生的后续课程学习和工作有着非常重要的意义。为了提高实验教学效率和效果，实现课程目的，许多教育工作者在实验教学改革与实践方面做了许多内容、形式多样的探索工作1-[4]。如进行课程建设，开发可操作的综合性、设计性实验，探讨实验教学方式等。本文仅就“蛋壳中钙、镁、铁、磷含量的测定”综合性设计实验，作一些论述。
一、选题源于社会生活，与专业密切，有现实意义
蛋壳是一种良好的钙源，且富含镁、磷、铁、锌等多种营养元素，可用于食品、饲料业等领域[5]，如制取乳酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙等补钙制剂和微量元素添加剂等。然而，日常生活中产生的大量蛋壳常被当作废物扔弃，这是一种浪费，对环境卫生也有很大的影响。因此，实现禽蛋壳资源化利用对提高其经济效益和社会效益具有重要的意义。利用蛋壳资源开发“蛋壳中钙、镁、铁、磷含量的测定”综合性设计实验，可变废为宝，充分利用蛋壳资源。而实验选题与学生的专业密切相关，与日常生活贴近，用于基础分析化学实验教学活动，学生感兴趣，能激发其求知欲，对培养学生独立分析问题、解决实际问题的能力和开拓创新意识，以及树立废物资源化利用的意识具有重要的现实意义。
二、设计性与可操作性
设计性实验是指给定实验选题及其目的要求，由学生在一定期限内自行设计好实验方案，并加以实现的实验。对实验选题“蛋壳中钙、镁、铁、磷含量的测定”而言，只给出其目的要求和一些必要的提示（如实验室可以提供的某些仪器设备与试剂等），不给具体实验步骤，要求学生课外提前设计好分析方案，然后在计划实验教学课内进行分析测试，完成实验。其设计性主要体现在分析方案的设计环节上，分析方案应包括测定的理论依据（方法原理）与蛋壳样的溶解方法说明、实验所需仪器、试剂（包括配制）、标准溶液标定与样品测定的具体操作步骤（称样量和试剂用量应明确）及分析结果计算公式、参考文献等。由于设计性实验全过程是由学生独立自主完成，因此要达到预期的教学效果，其设置应与学生的知识基础、实验室条件、课内外学时的限制等要求相适应。设计性实验过于容易或过难过大，都难以达到预期的效果，这在多年的教学实践中已有所证明。对实验选题“蛋壳中钙、镁、铁、磷含量的测定”而言，首先它与学生的分析化学知识水平相适，经过理论课的学习和分析化学实验前期的训练，学生已具备了解决选题所需的分析方法原理等基本理论知识和必要的基本操作技能；其次，解决本选题所需的实验室条件有保证，实验仪器（分析天平、量器、分光光度计等）为常用仪器，实验试剂为常用试剂，实验室一般都能提供；再次就是本实验全部或部分内容可通过课外教学形式来实现（作开放性创新实验），而作为分析化学课内实验教学的一个设计性实验，其分析方案的实施（验证测定）只需几个课时即可完成。可见，“蛋壳中钙、镁、铁、磷含量的测定”实验作为设计性实验具有很强的可操作性。
三、综合性与创新性
分析化学综合性设计实验是指相关分析化学知识综合、需综合运用各种分析方法、基本操作技能等的设计性实验，其完成过程包含创新性。实验“蛋壳中钙、镁、铁、磷含量的测定”的综合性，体现在实验的整个过程，包括查阅收集文献资料、设计分析方案和分析测试、数据处理与总结报告等各个环节，需要综合运用分析化学基本理论知识和基本实验技能。本选题内容既有常量组分（钙与镁）分析，又包含微量组分（铁与磷）分析；既涉及样品的预处理（难溶物的溶解及干扰的消除等）问题，又要解决样品的测定问题；测定所需分析方法既有化学分析法（酸碱滴定、配位滴定和氧化还原滴定等），又有仪器分析法（分光光度法等），而且有不同的方法选择。如蛋壳中钙镁总量的测定，既可用EDTA配位滴定法，也可用酸碱滴定法[6-8]；对蛋壳中钙的含量，既可用EDTA滴定法直接测定，也可采用氧化还原滴定法（高锰酸钾法）间接测定；对于微量组分，其含量可采用分光光度法等测定，如采用邻二氮菲亚铁光度法等测定微量铁、磷钼蓝光度法等测定微量磷。可见，实验“蛋壳中钙、镁、铁、磷等组分的测定”的综合性强。实验“蛋壳中钙、镁、铁、磷含量的测定”，由于无现成的操作步骤，因此学生必须根据教师所给的提示和要求，提前设计好实验方案，可以预约开放实验室进行试测、修改和完善分析方案，然后在规定时间内进行测试，完成实验。实验的过程，会发现许多实际问题需要解决，如蛋壳的组成情况、有关组分的性质与含量范围、选用什么分析方法合适、需用哪些仪器与试剂、如何配制标准溶液、如何确定称样量范围、如何进行蛋壳预处理、如何控制实验条件（体系、仪器条件）和消除干扰等。这些问题都是由学生设法灵活综合运用所学知识独立解决，有一定的压力，又有挑战性，因此整个过程都会促使学生积极思考和探索，激发其学习兴趣，充分发挥其创新思维能力。同时，有关问题的解决过程也是学生全面巩固、加深理解其对所学分析化学基本理论知识和提高其实验技能的过程。“蛋壳中钙、镁、铁、磷含量的测定”实验可用于分析化学实验课内教学外，还可作为开放性实验来实施，学生可以在课余时间利用开放实验室进行更富有挑战性的创新探索活动，如进行原有分析方法改进或新分析方法研究、撰写研究论文等实践，进一步开发其创新潜力。
综合性设计实验“蛋壳中钙、镁、铁、磷含量的测定”与学生的专业相关，与社会生活密切，其知识面覆盖广而可操作性强，用于分析化学实验教学，可拓展学生的知识面和有效培养学生的实验能力、创新能力，提高其综合素质，尤其适合于计划学时少、只安排七、八次课内实验的农林、轻化食品类分析化学课程的实验教学。
参考文献：
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引言
科学技术的迅速发展及其综合化的趋势促进了社会和生产技术的迅猛发展和不断提高，市场经济对人才培养的要求随之提高，迫使高等教育工作者必须把教学改革放在核心的位置，必须不断努力提高教学质量，培养出新世纪所需要的综合型应用人才。
分析化学是最早发展起来的化学分支学科之一，是化学学科的一个重要分支。凡是涉及到化学现象，凡是需要了解或掌握物质的组成、含量、结构等信息，分析化学都要作为一种手段被应用到科学研究工作中，因此，分析化学在国家经济建设、农业生产、环境保护等领域发挥着重要的作用[1]。
目前，分析化学是高等学校工科等有关专业重要的化学基础课程之一。环境工程专业是20世纪70年代末发展起来的新兴的综合性学科，它是一门运用环境科学、工程学和其他相关学科的理论和方法，研究保护和合理利用自然资源，控制和防治环境污染，以改善环境质量，使人们得以健康和舒适的生存的学科，有着广泛的发展前景。而化学学科就是其中的一个比较重要的相关学科，分析化学课程也是目前所有开设环境工程专业的高校的课程体系中不可缺少的一门学科基础课程。
本文结合燕山大学环境工程学科建设过程中的特色教学，对分析化学课程进行教学改革，为培养创新型、高素质应用人才进行了有益探讨。
一、选择优秀教材，适应专业要求
分析化学按照分析方法依据的原理，可分为化学分析法和仪器分析法。化学分析法是以物质的化学反应为基础的分析方法，主要包括酸碱、络合、氧化还原和沉淀这四大滴定分析方法和重量分析法。而仪器分析法以测定物质的光学性质、电化学性质等物理或物理化学性质及其变化为基础的分析方法，主要包括光学分析法、电化学分析法及色谱法等。从发展历史来看，分析化学经历了从以化学分析为主的经典分析化学发展到以仪器分析为主的现代分析化学的发展历程，两类分析方法都应作为新时代工科本科生学习的重点内容。而传统的一些分析化学教材，内容上只是以化学分析法和仪器分析法中的吸光光度法为主，而没有其他一些比较重要的仪器分析法的教学内容，而仪器分析法的教学内容经常被非化学专业列为必修的基础课程[2]，因此，选择一本既有化学分析，又有仪器分析教学内容的合适的教材，非常必要。燕山大学环境工程学科根据此特点，选取了普通高等教育“十一五”规划教材中的《分析化学》教材，这本教材符合上述的要求，得到了学生们的认同。
二、优化教学内容，适应人才培养需要
结合近几年社会对环境人才的需求，燕山大学环境工程在对分析化学的教学内容进行改革时，突出学生专业综合素质的培养，优化课程的教学内容，力争做到课堂教学“学时分配合理，授课内容洞察学科前沿”。
