淺談儀器分析實驗教學改革與實踐

摘 要 文章分析了儀器分析實驗教學中存在的普遍問題，闡述了本院在儀器分析實驗教學改革方面所進行的積極探索，以期對改進和完善儀器分析實驗教學提供參考和借鑒。

關鍵詞 儀器分析 實驗教學 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

儀器分析是采用比較復雜和特殊的分析儀器來測量物質的物理及物理化學性質的參數及其變化，以確定物質的化學組成及含量的一類分析方法。隨著科學技術的快速發展，儀器分析在工農業生產中的應用日趨廣泛，在環境監測、藥品檢驗、食品安全監測、生物監測等領域發揮的作用越來越重要。儀器分析是本院化學系工業分析與檢驗專業和化學教育專業的基礎必修課，在整個課程體系中具有十分重要的地位。儀器分析課程與其他學科聯系緊密，實用性強，且現代儀器分析技術更新較快，而各種分析方法之間無明顯的相互聯系，知識點多而且較為散亂，故屬于較難掌握的一門學科。

儀器分析具有實踐性較強的特點，儀器分析實驗教學是理論教學的必要補充。它與理論教學相輔相成，構成了儀器分析教學的有機整體，是其它教育環節無法替代的。為加強學生實際創新能力的培養，適應當今時代復合型人才培養的現實需要，實驗教學也應適應時代發展要求，加快自身的改革和完善。

1 目前儀器分析實驗課程教學存在的問題

儀器分析實驗課是儀器分析課程的一個重要組成部分，在教學中占很大的比重。通過實驗教學，可使學生加深對理論知識的理解，并使學生能正確熟練地掌握各種分析方法的基本操作技能，為今后從事的工作打下堅實的基礎。因此實驗教學效果的好壞直接影響整個課程的教學質量和教學效果。目前，儀器分析實驗教學中存在的問題主要有：

（1）儀器分析實驗對分析儀器的依賴較強，而分析儀器大多價格昂貴，因各種原因導致很多院校配備數量有限，學生上機實踐的機會少，對實驗中所接觸的儀器比較陌生，甚至會產生畏懼心理，教學效果不理想。

（2）儀器分析實驗教材與各院校所開設課程不匹配，通用性不強。據調查，很多院校儀器分析實驗課程采用自編講義，學生可供借鑒、交流的資料匱乏。

（3）實驗教學主要以驗證性實驗為主，缺少綜合性和創新性實驗。教師做保姆式的實驗前安排，學生只需遵照要求進行操作即可，缺乏自由發揮、主動思考的空間，實驗興趣不濃、積極性不高。

（4）實驗考核模式單一。在實際教學過程中，因時間緊、輔導任務重等原因造成教師過分關注實驗結果的準確性，忽略了學生之間的個體差異，很難體現學生的實際水平。

2 儀器分析實驗課程教學改革措施

針對目前儀器分析實驗教學過程中存在的問題，本院分析教研室課題組一直致力于教學形式和內容方面的改革，試圖解決教學內容多與儀器設備不足、學生實踐機會少，教學內容抽象晦澀學生難于理解掌握等矛盾和問題，并積累了一些具有示范作用和借鑒價值的經驗。

2.1 開放實驗室，為學生實踐創造便利條件

隨著用人單位和社會對人才基本技能的日益重視和整個社會教育理念的更新，注重共性培養、忽視個體差異的傳統培養模式已經不能適應實際需要。傳統培養模式中，在實驗教學上表現為整班集體教學和固定的教學內容，學生基本沒有實驗時間和實驗內容的選擇自由。為解決這些問題，本院在實驗室開放上進行了有效探索和積極嘗試。一是實驗室專人管理，規定并公布每天開放時間。學生可以根據自己的專業和興趣愛好選擇適合的實驗項目，通過學到的理論知識以及查閱到的課外資料，自行設計實驗方案，教師審閱通過后可以根據自己的時間安排進行實驗探索。二是吸納有潛質的學生參與教師的科研項目，在老師的指導下開展科研活動，培養其嚴謹的科研態度和規范的操作技能，為其今后從事工作或進一步深造打下基礎。

實驗室的開放為學生進入實驗室提供了時間上的便利，改善了學生進行實驗活動的條件和環境，有利于加強學生獨立思考、動手操作能力以及科學研究方法的培養和訓練，培養學生的創新精神和實踐能力，提高學生的實驗技能和科學素養。

2.2 充分利用現代化教學手段，改進教學方式方法

在實驗教學中，我們一直在探索如何將各類分析儀器的構造、原理及應用與實驗教學內容實現有機結合，如何將分析儀器的基本操作技能及從事科研工作的方法和思路傳授給學生，真正做到授人以漁。

我們主要采取如下措施：第一，理論課講授分析儀器原理時，教學地點由教室轉到實驗室。教師根據現場實物講授儀器的基本構造、原理和操作流程，并指出不同型號儀器之間的區別和聯系，使學生加深對理論知識和實驗原理的了解，消除恐懼心理，為實驗課順利進行奠定基礎。第二，因為儀器設備少等原因，有時會出現理論課滯后實驗課的情況。解決辦法是靈活安排實驗時間，采取分組循環的方式安排學生實驗。實驗前一周組織學生到實驗室集中預習，對各種分析儀器有一定的感性認識；針對學生操作易出現問題的環節，教師進行示范并做重點強調；這樣學生在做實驗時可以做到心中有數，有的放矢，縮短實驗時間。第三，對于不具備儀器條件而無法開設的實驗，如質譜、核磁、毛細管電泳、熒光等， 可利用多媒體技術對實驗儀器設備的操作進行演示。多媒體技術具有能夠直觀、全方位、多角度展現化學實驗的特點，采用多媒體技術輔助教學可以將抽象、靜態的儀器部件連接成為具體、動態的儀器整體，還可以將各個環節局部放大，反復練習儀器操作，使學生直觀感受并理解儀器的工作原理和操作方法。采用多媒體技術輔助儀器分析實驗教學，打破了時間和空間的限制，使實驗教學更具趣味性、表現多樣性，易于激發學生的學習興趣和樂趣。

2.3 加強實驗教材建設，精選實驗內容

高質量的實驗教材是提高教學質量和效果的重要保證。實驗教材編寫要具有科學性、系統性和實用性。由于分析儀器實驗設備昂貴，各院校擁有的儀器設備數量、種類、型號參差不齊，在實際教學多采用自編講義，缺乏通用性強的儀器分析實驗教材。針對以上情況和特點，本院分析教研室課題組集中骨干力量編寫了《定量化學與儀器分析實驗》（鄭州大學出版社）一書。本教材突出知識的應用性、實踐性、創新性，注重對學生知識應用能力的培養；教材對原有實驗進行了優化整合，補充增加了綜合性、適用性和設計性實驗內容。近年來，本院化學系儀器分析實驗安排了下列實驗項目（見表1），實驗內容趣味性強，極大地激發了學生的求知欲望。

2.4 建立多元化的考核體系，科學評價學生掌握實驗技能的程度

目前實驗課考核多采用批改實驗報告及單純實驗考核給出實驗成績的方式進行，不能正確衡量學生的實際操作能力、知識運用能力和綜合解決問題能力，因此需要根據儀器分析實驗特點建立合理的考核模式。本院系建立了多元考核體系，實驗綜合成績由三部分組成：平時成績占40%（實驗態度、預習報告、實驗報告），主要考核學生的學習態度及獨立思考能力；實驗考試成績占30%（實驗操作、實驗結果準確性），主要考察學生的實際操作能力和綜合解決問題的能力；理論考試成績占30%，主要考察學生對理論知識的掌握程度。另外，鼓勵學生創新，對在實驗中有新發現，有創見的學生成績從優。

3 結語

儀器分析實驗課程改革任重而道遠。如何提高儀器分析實驗教學質量，培養學生的創新思維和科學素養，仍需我們在教學實踐中不斷積累經驗，努力探索，積極創新。

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