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［摘要］
儀器分析是一門應用性、實踐性很強的學科?；趯嵺`能力的培養，教師可以將任務驅動教學模式應用于儀器分析課堂教學中，給出模式的結構模型，提出組織實施的方案。教學實踐證明，采用任務驅動教學方法能激發學生主動學習的積極性，提高學生實際應用能力和創新能力。
［關鍵詞］
任務驅動；儀器分析；教學模式；實踐能力
儀器分析是一門應用性、實踐性很強的學科。儀器分析技能是應用化學和食品質量安全專業非常重要的專業技能，加強儀器分析課程教學改革，提高學生的分析檢驗技能是當務之急。傳統的儀器分析教學存在一個很大的缺點，就是理論知識與技能訓練間的聯系不密切。一些高校對儀器分析課程的教學雖然也進行了一些改革，但是其主要還是對傳統教學模式中存在的主要問題進行修正式的改革，沒有按照產業界和社會的真正需要，從教學模式上進行根本性的改革和轉變。[1]針對地方高校的實際定位，儀器分析課程的教學改革應該更加注重與產業界的密切聯系，努力滿足產業界對分析化學人才的要求。[2]任務驅動式教學法是以建構主義教學理論為基礎的一種教學新方法[3]，這種教學方法以教師設置好的一系列“任務”為紐帶，整個教學過程圍繞“任務”來展開，是一種啟發式、引導式的教學法。在儀器分析課程教學過程采用任務驅動式的教學法[4][5]，不但能充分地調動學生學習的積極性和主動性，而且可以有效地將理論知識教學和學生實踐能力培養有機結合起來。學生通過完成教師布置的任務，建構真正屬于自己的知識和技能體系。
一、實施步驟
儀器分析課程中任務驅動式的教學模式實施流程如下：
（一）任務情境的創設
人們常說，興趣是最好的老師。任務情境的設置需要充分考慮學生的興趣，激發學生學習的動機，調動學生學習的積極性。學生最感興趣的是發生在他們身邊的，關系到自身健康的食品安全、環境污染、化妝品中有害物質超標等事件。在儀器分析教學中，可以選擇不同的事件為背景，比如學習液相色譜可以以果蔬中農藥殘留，學習電位分析法以醫院血糖測量，學習原子發射光譜法以海產品中重金屬污染，學習原子吸收以兒童玩具鉛超標等耳熟能詳的事件為背景，以其實際分析過程為任務情境，采用錄像、動畫、圖片等方式展示出來。這些問題情境可以充分激發學生的好奇心和求知欲。
（二）任務設計
在任務驅動式的教學方法中，任務設計是關鍵。任務設計應能夠充分調動學生的創造思維，鼓勵學生多角度、多層面地考慮問題。儀器分析教學要根據教學內容設計出若干個任務，其中包括主任務和子任務。學生在不同階段完成不同的任務。所謂主任務，就是準備用什么儀器來檢測什么物質。在主任務的驅動下根據不同的分析方法所涉及的知識和技能設置教學環節，在每一教學環節前提出子任務。子任務包括各主要知識和技能點。任務的設置既要有實用性，又要有一定的深度。因為本科教學不同于?？平虒W，學生對知識的掌握不但要知道“是什么”還要知道“為什么”。在儀器分析教學中，學生不但要知道有關儀器結構、操作等基本知識，即“是什么”；還應該掌握儀器的原理，實驗條件選擇的理論依據，即“為什么”。所以任務的設置應將二者均涵蓋其中。
（三）在“任務”的驅動下，進行知識和技能的探究
在教學過程中，教師要以“任務”為主線，針對完成任務的過程環節來探究相關課程內容。在知識的探究過程中，可以采用多種教學法。所謂“教學有法，教無定法”，任何一種教學方法都有其適用的范圍，不可能具有普遍適用性。儀器分析課程教學內容非常豐富，由于內容不同，學生的學習情況不同，可采取的教學方式也會很豐富，不應拘泥于一種。教學方式具體方法可以包括：1.通過自學法獲得知識。對于相對較簡單的知識，可以通過教師引導，學生通過自己課上看書、查找資料等自學手段獲得答案。2.通過討論獲得知識：將學生分成若干小組，通過組內學習，討論獲得答案。3.直觀教學法：有關儀器的內部結構、原理等不易理解和想象的知識，可以通過多媒體等直觀材料，采用啟發式教學法獲得答案。4.采用“實驗室”現場教學法等。無論采用上述哪一種教學方法，教師在課前都要進行充分的準備，主要準備儀器分析實踐錄像和多媒體素材，內容包括儀器分析實驗教學錄像、儀器結構的展示，規范操作方法和使用注意事項，以及具體實驗中遇到的實際問題等相關內容，并使之與理論知識相關聯。總之，教師采取的教學方法旨在充分調動學生的積極性，使他們能夠主動地探索知識，而不是被動地接受知識。
（四）學生利用“虛擬仿真實驗室”進行儀器操作練習
由于儀器分析實驗室場地有限、儀器設備臺數相對較少等條件的制約，無法滿足學生隨時進行訓練的需求，更無法滿足學生在課堂上練習的需要。在相關任務完成之后，學生可以運用虛擬仿真實驗對分析任務進行練習。虛擬仿真實驗就是利用計算機真實地展現儀器的內部結構，模擬儀器設備運行時的狀態，再現實驗過程和各個操作環節，使學生在逼真的操作環境中訓練，在實驗過程中對設置的參數及實驗結果進行實時分析。[6]在模擬練習的過程中，學生能夠將完成分析任務所需的知識和實踐技能有機整合在一起，有效地將知識轉化為技能。
（五）學生在實驗室，完成分析任務
學生在掌握完成主任務所需的知識和技能后，進行分組實驗，完成課程開頭所設定的分析任務。在分析過程中，教師要引導學生運用所學的知識對分析條件進行選擇和探究。學生通過儀器分析實驗能夠對課堂上所學的知識和實驗技能進行加強、提高。
二、應用示例
下面以氣相色譜教學過程為例，介紹任務驅動教學法的具體應用。氣相色譜法的教學，問題情境的設計可以以環境污染為背景，指出環境污染對人體傷害較大的物質有苯系列物，甲醛，放射性物質等。那么，如果要測定膠粘劑中苯系列物，需用到氣相色譜，并展示用氣相色譜分析實際操作過程。根據這一問題情境可以提出以下問題：如何用氣相色譜來分析苯，甲苯、鄰二甲苯，間二甲苯，對二甲苯的含量？這是主任務。然后根據主要任務，提出以下子任務：1.氣相色譜是如何將各種物質分開的？———進行氣相色譜分離原理的探究。2.分析所用的氣相色譜儀由哪幾部分組成？———進行氣相色譜儀結構的探究。詳細地進行載氣系統，進樣系統、分離系統、檢測系統的學習。3.如何根據色譜圖進行定性、定量分析？———進行氣相色譜定性、定量分析方法的探究。4.如何進行測量？———在引導學生學習完成相關理論知識后，采用錄像方法和學生一起學習氣相色譜的操作步驟和使用注意事項。在以上每個子任務中，隨著教學過程的進行，根據知識點又可以提出許多小問題，然后引導學生采用各種措施一一進行探究。最后采用模擬仿真軟件，引導學生進行測量膠粘劑中苯系列物的模擬實驗，對所學的知識進行鞏固、強化。
三、小結
在儀器分析中，教師可采用任務驅動教學法，以學生為本，始終把學生作為學習的主體，以任務作為驅動展開教學。實踐證明，學生在完成一個與他們的實際生活密切相關且比較有趣的任務時，他們會專心致志、樂此不疲。采用這一教學模式可以有效改善當前學生盲目聽講、學不知何用、興趣低下的現狀。在探究任務的過程中，將理論性知識與儀器的使用方法、注意事項等實踐性知識整合在一起，能有效地提高學生分析問題、解決問題的能力。這種教學法打破了傳統的以教師教為主的教學方式，正逐步成為課程教學改革中具有代表性的教學模式之一。
作者：馬占玲 夏云生 顧佳麗 張強 單位：渤海大學化學化工與食品安全學院
［參考文獻］
［1］李升福，聞海波.淺談儀器分析教學改革［J］.中國科教創新導刊，2010（28）：56-57.
［2］石建屏，李新.任務驅動模式在《儀器分析》課程教學中的應用［J］.邢臺職業技術學院學報，2012（1）：16-19.
［3］莫志慧.基于任務驅動教學策略的計算機應用基礎實訓軟件研究現狀分析［J］．大學教育，2013（5）：35－36.
［4］劉鳳娟．論任務驅動式教學在教育技術學專業課程教學中的應用［J］．咸寧學院學報，2010（11）：204-205.
［5］鄭豪.基于任務驅動和項目驅動的“軟件工程”教學研究［J］.中國電力教育，2011（4）：101-102.
［6］賈彥榮，周寶成，徐火英，張偉.儀器分析虛擬仿真實驗系統的應用與構建研究［J］.浙江理工大學學報（社會科學版），2016（3）：303-307.