原子吸收實驗教學改革與探討

[摘要]原子吸收光譜法測定水中金屬含量實驗是儀器分析實驗課中重要的實驗之一，也是測定環境樣品中重金屬含量的主要方法。以往實驗教學中存在的問題是：學生實驗前缺乏預習，實驗不認真，缺乏完善的考核辦法；教學形式單一，手段呆板落后。通過實驗教學改革，培養了獨立思考能力，激發了主觀能動性，提高了學生綜合素質。

[關鍵詞]原子吸收光譜法 實驗教學 教學改革

儀器分析是分析化學的重要部分，是化學、環境監測、石油化工等專業必修的基礎課之一，是一門直接面向生產、生活、科研的實踐性很強的學科，因而具有相當的技術性和獨立性，儀器分析實驗是該課程的重要組成部分，可使學生進一步理解各類儀器分析方法的基本原理，掌握他們的基本實驗方法和操作技術，學會使用典型儀器，了解常用儀器的基本構造、特點和應用范圍，提高處理數據的能力，為以后從事生產和科學研究打下良好的基礎。而原子吸收實驗是儀器分析實驗課中重要的實驗之一，也是測定環境樣品中重金屬含量的主要方法，每年實驗班次多，學生流量大，如何提高實驗效率、培養學生的實際應用能力，保質保量的完成實驗教學工作是擺在教育工作者面前的一大課題，結合原子吸收實驗的實際，對該實驗教學過程中存在的一些問題進行了改革，從實踐來看，確實收到了良好的效果。

一、原子吸收實驗的原理

原子吸收法，就是必須使定量分析的元素全部呈原子狀態。采用原子吸收法進行定量分析的元素是處于原子狀態而存在于火焰之中，使特定波長的光從其中通過，原子狀態數目的多少決定了光被吸收的程度。最后測定其吸光度來測定被分析元素的濃度。

二、原子吸收實驗教學存在的問題

根據多年的實驗教學經驗，發現原子吸收實驗教學中主要存在以下幾個問題：

1.學生實驗前缺乏預習，實驗不認真

由于原子吸收實驗儀器少，學生做實驗時需要分成好幾個小組來進行，這就使得有些同學實驗前不預習，實驗過程中只看不做，蒙混過關或實驗不認真。

2.缺乏完善的考核辦法

在原子吸收實驗教學中，教學內容顯得有些單薄，且考核辦法不完善，實驗成績主要以實驗報告為主，這就使得學生不重視實驗過程，實驗流于形式。

3.教學形式單一，手段呆板落后

由于教學設備條件的限制及其它因素，在原子吸收實驗教學中，多是教師講授操作方法，讓學生做，實驗課以老師為中心，學生總是跟著老師的指導或按實驗指導書走，機械地照搬實驗指導書做實驗。采用這種實驗教學方法，對學生來說沒有壓力，不利于獨立思考和動手能力的培養，更不利于開發學生的聰明才智，不能培養學生解決問題的能力和創新能力。

三、 原子吸收實驗教學的改革與探索

1.強化預習制度

實驗預習是提高實驗效果的一個重要環節。實驗前，充分預習實驗的原理、步驟及儀器的使用方法。在實驗記錄本上，擬訂好操作步驟、畫好記錄數據的表格，寫明作實驗的關鍵。要求學生通過書寫實驗預習報告，復習有關的理論知識，進一步明確實驗的要求與內容。對預習的檢查可采用實驗前提問或檢查預習報告等形式來實現，并將預習情況納入實驗總成績。預習不合格者不得隨堂做實驗。學生通過預習，再做實驗時就能做到心中有數。經觀察，課前能認真預習的學生，在實驗操作的過程中比較順利，且往往能提出一些問題與指導教師探討，效果也比較好。通過強化預習，使學生在實驗中增強了主動性，思維能力和動手能力都有了明顯的提高，同時也培養了學生探索創新和積極獲取知識的習慣。

2.完善考核辦法

隨著改革的深入，人才培養已從過去的應試教育向素質教育轉化，考試成績應體現出學生動手能力、分析解決問題及創新能力，實驗是這些能力的很好體現，原子吸收實驗也是如此。強化實驗過程：仔細觀察，認真思考，如實地記錄實驗數據及實驗現象，實驗數據不得隨意涂改；在實驗過程中要保持實驗場所整潔、安靜，節約使用藥品、試劑和水、電、氣，愛護儀器。最后的實驗成績包括預習報告的編寫、實際實驗能力及實驗報告的編寫三個部分，并把實驗成績納入考試總成績，使學生從另一方面認識到實驗的重要性，調動其積極性。

3.改變實驗教學方式

（1）合理安排講授與實驗操作時間

一般實驗課時間安排，約用20-30分鐘的時間來講授實驗的要求、原理、步驟及要點，然后由學生進行標準溶液和待測水樣的配制，當學生完成后，再對儀器進行結構、原理、操作步驟的講解，然后讓學生對其配制的待測溶液進行測定。在講授時間的安排上，若時間過長，會影響學生的實際操作時間；若不講或講的時間太短，學生一知半解，不領會實驗的意圖及要點，甚至出現實驗失誤。

（2）積極對學生進行引導

實驗時，為提高學生對實驗的興趣，把日常生活中涉及到的各種水樣作為學生實驗中的測定對象（有自來水、礦泉水、水庫中的水、海水等等）。充分考慮到各個層次學生的能力，積極對學生進行引導，發揮學生的主動性，對學生在實驗過程中提出的問題，一般不做正面的回答，而是圍繞問題進行引導，讓學生積極思考，獨立解決，并鼓勵學生改進實驗方法及采用多途徑完成實驗內容，且給予加分。

（3）規范實驗報告

實驗報告的編寫應包括實驗題目、完成日期、姓名、合作者；試驗目的、原理、儀器及實驗步驟；實驗數據及結果計算，誤差討論三個部分。實驗報告的規范完成是對實驗的總結及實驗效果的綜合反映，對分組實驗的要一起送交和批閱，規范報告的書寫格式，并將優秀實驗報告進行展覽，而雷同報告則為不合格。

（4）實行開放式教學

以前的學生實驗都是安排在規定的時間內進行，這種實驗方式在一定程度上束縛了學生的手腳，為了更好的把主動權交給學生，原子吸收實驗室實行了開放實驗室，學生除了完成必要的實驗課外，可以另外預約實驗時間進行更深入的實驗研究。此類實驗是在前面實驗的基礎上進行的，旨在幫助學生全面掌握所學內容，提高學生綜合利用所學知識解決實際問題的能力。安排的內容可以對日常生活中接觸到的樣品進行分析和測試，也可在教師指導下對實驗過程中發現的新問題進行反復實驗，或按自己的興趣自選題目。要求學生運用已掌握的理論知識，由學生獨立進行實驗方案設計，觀察實驗現象，分析實驗結果，寫出實驗報告。

實踐證明，實行開放式實驗教學是改革原子吸收實驗教學及其它實驗教學不可缺少的環節，雖然有一定的難度和深度，但對學生很有吸引力，能使學生從被動應付實驗變為主動實驗，不僅提高了基本操作技能，也發揮了學生的主觀能動性和創造性，并取得了很好的效果。

四、 結束語

通過教學改革的不斷深入發展，原子吸收實驗教學得到了逐步的加強和完善，取得了良好的效果。學生做實驗不再盲目跟從，千篇一律，培養了獨立思考能力，激發了主觀能動性，實驗操作能力得到了一定程度的提高，提高了學生綜合素質，取得了一定成效，但實驗改革任重道遠，仍有大量的工作要做，有待于進一步探索。

（作者單位：中國石油大學〈華東〉化學化工學院）