本门课程以《现代仪器分析》为教材，以课堂讲授和实训操作等形式向学生教授相关知识和技术，同时将板书与多媒体演示相结合，以灵活多样的手段和直观感知的方法使学生更清晰的认识到仪器的操作步骤及其技术要点，使其印象深刻，便于记忆。

本课程主要采用线上线下混合式教学的方式，依托智能课堂教学平台、校级精品课程教学资源库，结合线上教学和线下教学特点，并依据循序渐进的学习过程，把教学过程分为：“导、学、练、评、拓”等环节，以使学生全面、系统地了解 仪器工作过程, 提高独立动手操作能力、分析和解决问题的能力, 为其将来从事相关工作奠定基础。

其中，课堂学习分“设置问题，明确目标”→“推送资源，自主学习”→“教师讲授，明确重点”→“分组讨论，凝练答案”→“教师总结，补充升华”→“课堂练习，检验效果”等环节。

教学流程如下所示。

另外，为把思政教育的功能贯穿到教学活动中，结合我校的办学理念和本课程的特点，在教学设计中，我们以专业技能的学习为主，同时将思政元素有机地融入课程。

通过与企业专家的探讨，结合本课程的特点，我们进一步明晰了课程育人目标，即：秉承以专业技能的学习为主，将思政元素有机地融入课程的理念，以大国工匠精神的培养为主线，以家国情怀、生态理念、理性思维和创新思维等学科核心素养的培育为抓手，最终达成学生能够掌握仪器分析的基础知识，能够运用这些知识，解决实际问题；同时，期望学生能够具备这样的素养：能自觉将个人理想和国家战略统一起来，坚守职业道德，爱岗敬业、精益求精，能够将这种品质迁移到未来的生活情景中，形成可持续的职业发展能力。

因此，我们挑选我国技术攻坚战中“卡脖子”问题作为课程思政的主要素材。通过对这些案例的解析，使相关的思政要素自然而然的呈现，不着痕迹地培养了学生的对国家的认同和归属感、责任和使命感等家国情怀，以及对专业技术的热爱。同时，在素材的挖掘过程中，利用好学校的“红色基因”，将学校忠于党和人民，“治水安民，担当育人”的办学初心介绍给同学们，使学校的红色基因得以传承。此外，通过讲述红色科学家的事迹、挖掘其中的思政元素，使学生了解当前学习条件的来之不易，引导他们刻苦学习本领，服务国家战略，培养他们的奉献精神和家国情怀，解决学习中的动力不足问题。

在实训环节，现代仪器分析十分重视动手操作，强调在实训中学习技能。在此过程中蕴含大量的育人元素，例如：标准溶液配制中体现的精益求精的工匠精神、仪器过程中的严谨认真的科学精神、数据分析中的职业道德和职业规范、仪器学习过程中对自学能力和职业发展能力的培养等。在实训中教师应以身作则、做好表率，实训教学过程应严格要求，严格把关，于无声中让这些元素流入学生内心，提高他们的整体素养。

高效液相色谱仪是目前应用广泛的分离和分析有机化合物的设备之一，是典型的仪器分析设备，也是最难学的现代分析仪器之一。学生对高效液相色谱仪的学习认知过程，基本可以反映出是否掌握了仪器分析的学习方法。以下以高效液相色谱仪的教学为例，根据实际内容将该教学项目分为理论部分、仿真实训部分、仪器认知部分、仪器操作部分、数据处理部分等，以此来说明本课程教学设计思路。

一、理论教学

不同于常规的化学实验器材和小型仪器，在使用大型分析仪器前，教师必须先向实践机会少、认知水平有限的学生深入讲解该仪器设备的相关理论，如基本结构、分析方法和原理、应用范围等,让学生对仪器有一个全面的认识。

例如：现代HPLC系统包括输液泵、进样器、色谱柱、检测器、数据记录及处理系等，部分仪器还配备了梯度洗脱装置、在线脱气机、自动进样器、柱温控制器等模块，制备型仪器还有组分收集装置。教师可以将HPLC与气相色谱相比较，引导学生从仪器结构、分离原理、样品的特点、检测器的检测原理等方面入手，掌握 HPLC分析方法及其适用范围。根据化合物的结构特点和化学性质，分析时可以采用体积排阻色谱、离子对色谱、吸附色谱等不同的液相色谱分析方法，并选择合适的检测器(如紫外检测器、荧光检测器、示差折光检测器等)进行检测。这部分知识的讲解可以配合图像、动画的演示，使抽象的理论知识变得生动，学生在实训课前应掌握这些基础知识。此外，为使学生进一步认知该仪器，应布置课外拓展任务：通过对学长的访谈，了解目前检测机构中常见的高效液相色谱仪有哪些品牌，国产的有哪些，进口的有哪些，性能上是否有差距。

二、仿真实训

实验预习是仪器分析实训课的必要环节,旨在让学生掌握实验目的、仪器操作方法、实验步骤、注意事项等。预习效果直接影响后期的实验操作过程和实验结果。借助虚拟仿真软件进行预习，有助于学生直观地掌握实验操作步骤及数据分析方法，并提前预知实验过程中可能遇到的问题。有助于学生在反复练习的过程中提高实验操作技能。例如在学生理解HPLC基本原理的基础上，结合虚拟仿真软件开展模拟实验，有助于学生熟悉实验步骤与注意事项,避免在实验操作时出现失误，损坏仪器。

模拟仿真实训本质上仍然是对实际操作技能的学习和熟练。在实际教学中应注意要求学生们反复练习，熟练掌握操作技能。另外教师要密切关注学生们的学习进展，及时解决在仿真中遇到的问题，纠正错误操作。注意避免出现模拟一遍就以为自己掌握了技能的现象。在仿真实训的过程中，一方面可以使学生进一步熟悉仪器的操作流程和技术要点，另一方面通过规范操作、数据命名与归档、数据的简单处理等环节培养学生精益求精的精神和分析问题解决问题的能力。

三、仪器认知

在这个教学环节，教师结合设备实物, 介绍流动相如何通过高压泵从储液器进入系统，以及样品如何进入流动相并被载入色谱柱进行分离；最后让学生分组进行操作，并完成数据的收集和处理，以巩固所学理论知识。

仪器认知过程不仅有助于避免后续实验过程中的一些问题，而且可以为学生今后从事相关工作打下良好的基础。授课老师可结合实验内容随机向学生提问，了解他们的掌握程度，进而调控实验课的进度，并讲解实验的重点和难点内容，同时教师应提醒学生认真理解并做好笔记。

四、实训操作

由于大型仪器价格昂贵且数量有限,因此许多实验操作由老师演示,学生动手实践的机会少且时间短。因此这个环节要求教师合理安排学习和操作内容,利用有限的学时和仪器设备,让学生获得最佳的学习效果。比如：可以让学生分组，一部分继续练习仿真操作，一部分进行实操。实际试验中注意引导学生思考如何自动进样、如何通过柱压的变化判断仪器运行状况等。实验结束后, 教师指导学生读取数据(保留时间、峰面积等)，并进行定性和定量分析；然后指导学生正确更换流动相，冲洗色谱柱，关闭仪器。

五、数据处理

此教学环节中，应充分调动学生的主观性，要求学生要结合实验操作，对实验现象和结果进行讨论(如色谱图的基线为什么不平，为什么不同的流动相组成所产生的色谱峰分离度不同，实验误差产生的可能原因是什么？)，并就实验操作步骤进行讨论(如流动相为什么要脱气、如何脱气？流动相的组成对保留时间有何影响?)。这样不仅可以考查学生对课堂内容的掌握程度和分析与解决问题的能力，而且有利于教师及时调整讲解内容。同时，教师应通过实际案例，讲述数据的重要性，讲授数据保存和处理的规范，培养学生严谨认真、精益求精的工匠精神。

六、课堂考核与总结

结合仪器分析实验教学的特点，教师针对理论知识学习、课前预习、实验操作、结果讨论、问题分析等环节，进行考核和总结，促使学生对整个流程进行回顾和总结，并客观反映学生的学习效果。具体考核和总结措施有：

1、在新开设课程的学生中进行问卷调查和动态追踪，通过对学习效果、满意度、学生发展等指标的分析，摸清学生的理念动态；

2、根据专业特点，在实践教学中设计合理的课堂观察评价环节，把课程思政要素的评估融入到实践教学过程和最终的技能考核中；

3、对学生的平时作业、实验报告、期末考试等进行动态分析，从中评价学生的观念和素养改变状况，并以此作为课程思政效果评估的一个重要依据。

4、通过过程性考核和结果性考核相结合，科学客观的反映《现代仪器分析》的教学效果。