師范類高校《儀器分析實驗》教學改革初探*

張　藝

(伊犁師范學院應用化學重點實驗室，新疆　伊寧　835000)

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師范類高校《儀器分析實驗》教學改革初探*

張藝

(伊犁師范學院應用化學重點實驗室，新疆伊寧835000)

針對師范類高校《儀器分析實驗》課特點及存在的問題，結(jié)合多年實踐教學的探索研究，圍繞師范類學生的特點、所涉及的管理人員的協(xié)調(diào)、儀器的操作及維護、成績評定等相關(guān)問題進行剖析。旨在提高儀器分析實驗課教學質(zhì)量、提高學生的動手能力、解決師范類高校《儀器分析實驗》課面臨的普遍問題。

師范類高校；儀器分析實驗課；大型儀器；教學改革

化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗可以對許多化學概念、原理、規(guī)律進行驗證。學生在實驗過程中可以培養(yǎng)動手能力、觀察實驗現(xiàn)象等能力[1-4]。因此實驗課是化學教學中不可或缺的一個部分。通過觀察實驗現(xiàn)象，可以發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。作為一門特殊的自然科學，化學實驗課和理論課相輔相成。

儀器分析實驗[5-8]是繼基礎化學實驗課后，高校必開設的一門實驗課，通過儀器分析實驗課，學生可以認識、使用某些特殊的大型儀器[9]，并且與理論課聯(lián)系，掌握儀器原理、構(gòu)造、使用事項等，為以后參加工作做好準備。是師范類高校中的化學專業(yè)、環(huán)境科學專業(yè)、食品科學專業(yè)及藥學等專業(yè)必修或選修課程。

相比較于工科、理科類高校，師范類高校在開設儀器分析實驗課過程中或多或少存在某些問題，限制了學生的發(fā)展。本文旨在總結(jié)歸納出師范類高校儀器分析實驗課存在的問題，結(jié)合自己及同行經(jīng)驗，提出具有實際意義的方案，望可以為兄弟院校提供幫助。

1　師范類學生學習實驗課的特點

相比較于工科類、綜合性大學，師范類高校的學生動手能力和自學能力較差、基礎較弱，尤其表現(xiàn)在實驗課上。學生思想上不重視實驗課，認為實驗課沒有理論課重要。從基礎化學實驗課開始基礎就沒打牢，常規(guī)儀器使用不規(guī)范(燒杯溶解溶液、容量瓶定容、滴定管的使用等)導致實驗課基礎越來越差。對于使用大型儀器的實驗課來說更是難跟上教學步伐，況且儀器分析實驗課的數(shù)據(jù)處理需要專門計算機軟件(這些都是課外自學內(nèi)容)。致使學生對儀器分析實驗課的興趣較低。

2　儀器分析實驗課存在的主要問題

與常規(guī)實驗課相比，儀器分析實驗課借助于大型儀器進行教學。大型儀器還需要配上輔助設備來保證實驗條件。所以儀器分析實驗課有其特殊性質(zhì)。下面進行總結(jié)歸納。①儀器分析實驗課與理論課不同步：基本上理論課從第一周開始，儀器分析實驗課最快第三周開始，即使如此也會出現(xiàn)理論課、實驗課不同步想象。這樣，實驗課開展的時候，理論課沒有講解，學生在實驗過程中不能完全理解實驗原理，實驗效果不佳。②要求獨立的實驗室：大型儀器的體積較大、要求的實驗條件特殊(保持溫度、濕度恒定)，要有獨立的實驗室擺放大型儀器。③配輔助設備：某些特殊儀器必須配上空調(diào)維持溫度，穩(wěn)壓器穩(wěn)定電壓，冗余電源防止停電毀壞大型儀器等。④配儀器操作人員：由于大型儀器結(jié)構(gòu)復雜、操作不便，基本上每臺大型儀器(原子發(fā)射/熒光光譜儀、氣相/液相色譜儀、質(zhì)譜儀等)都有自己的操作人員，而往往儀器操作人員并不是儀器分析實驗課的老師。⑤大型儀器數(shù)量少：由于師范類高校的經(jīng)費問題，大型儀器、輔助設備的價格昂貴，只能購買一臺用于實驗教學及科研工作。如此一來，儀器分析實驗課的開設出現(xiàn)“僧多粥少”的問題，在有限的實驗課時間里很難保證每個學生都能動手操作。⑥安全隱患：某些大型儀器需要使用輔助氣體進行工作，如原子吸收分光光度計，需要乙炔-空氣作為燃氣和助燃氣，兩種氣體的比例有嚴格要求，操作不當就會出現(xiàn)危險。⑦大型儀器維修耗時：儀器分析實驗課所需的大型儀器價格昂貴，操作要求嚴格，實驗過程中如果操作不規(guī)范就會毀壞儀器，然而高校大型儀器都是入庫管理，儀器的維修要經(jīng)過本院系領導簽字，接著送到設備科、教務處等有關(guān)單位審批，所以大型儀器的維修需要經(jīng)過眾多部門，需要等很久才能聯(lián)系工程師過來修理，大型儀器本就一臺，如果毀壞，在維修之前此儀器就不能再開相關(guān)實驗課及科研活動，且修理費用較高。⑧儀器操作人員的培訓跟不上：雖說有專人操作大型儀器，但只是在儀器安裝時，工程師簡單介紹下儀器的使用步驟，儀器操作人員也只是“照葫蘆畫瓢”，當儀器出現(xiàn)問題時，即使是些簡單的小故障，我們也只能聯(lián)系工程師，這樣既耗時又耗財，如果單位定時送儀器操作人員去相關(guān)單位進行培訓，若儀器出現(xiàn)簡單的問題，操作人員就可以及時解決，不會耽誤實驗課和科研工作的開展。⑨儀器分析實驗課考核單調(diào)：和一般實驗課一樣，儀器分析實驗課的考核同樣是課堂上學生操作加上實驗報告冊的書寫進行的。

3　儀器分析實驗課改革探索

3.1學生參與儀器分析實驗課前準備

一般高校實驗課的完成需要實驗課老師、理論課老師、實驗員[10]老師通力合作完成。而儀器分析實驗課較特殊，除了上述三位老師之外，還要提前聯(lián)系好大型儀器操作人員，若要提高儀器分析實驗課教學質(zhì)量，實驗課老師要與理論課老師溝通，了解理論課的進度，掌握學生情況，“對癥下藥”。如果理論課還沒上，實驗課老師準備好實驗課要用到的相關(guān)理論知識，提前給學生輔導。實驗課老師還要與實驗員老師溝通，告訴實驗員所需的化學試劑及儀器、規(guī)格、數(shù)量等。雖然大型儀器都是專人操作，但實驗課老師本人也應該提前學習儀器的操作步驟、了解注意事項等，再將注意事項提前告訴學生。因此，為了提高儀器分析實驗課教學質(zhì)量需要提前做好相關(guān)準備，且環(huán)環(huán)相扣，一個環(huán)節(jié)出問題，實驗課都會受到影響。為了提高學生的動手能力，建議應該實驗員老師準備的溶液，讓學生親自配制。在實驗課教學過程和后來的本科畢業(yè)論文中發(fā)現(xiàn)，大部分學生不會配制一定濃度的溶液，或者是儀器操作不規(guī)范，就是平時練習較少，這樣簡單的課前準備工作完全可以交給學生做，這可納入實驗課考核加分環(huán)節(jié)，豐富了考核手段。

3.2從學生興趣出發(fā)，實驗課與科研相結(jié)合

目前，高校儀器分析實驗課的開設一般參考教科書，進行死板的實驗課教學，且實驗課程基本不變，很難吊起學生學習興趣，也跟不上社會發(fā)展的需要。不防改變傳統(tǒng)的教學模式，采用導師制教學，高校老師不僅要承擔教學任務也都有自己的研究領域，科學研究的過程中都會涉及到大型儀器的使用，因此這個老師就會對相應的儀器比較熟悉，而且科學研究都是解決實際問題，研究方向比較新穎，相比較傳統(tǒng)的教學模式，更能吸引學生的興趣，提高儀器分析實驗課教學效果，培養(yǎng)應用型人才。一般本科生往往在大四畢業(yè)論文時，才接觸科研研究，時間較少，學生很難學到很多知識，如果將儀器分析實驗課與科研實踐相結(jié)合，不僅可以高效率的完成實驗課教學，也大大增加了學生參加科研活動的時間。為以后的畢業(yè)論文打下基礎，一舉二得。

3.3提高大型儀器使用率，做好維護、修理工作

考慮到大型儀器的價格問題，高校儀器分析實驗課在授課過程中，基本上是儀器操作人員進行演示，學生觀察完成的實驗課。這樣一來，學生得不到操作練習，最后只拿到了實驗數(shù)據(jù)進行處理，該學到的，沒有學到。儀器分析實驗課與基礎實驗相比，最大的區(qū)別就在于使用大型儀器，如果實驗過程中，學生沒有進行儀器操作，也就喪失了儀器分析實驗課的主要目的，即使理論部分講解得再詳細，教學任務也是失敗的。關(guān)于大型儀器確實有許多特殊之處，老師的考慮也不無道理。處于保護儀器和提高學生的動手能力，不妨課堂使用多媒體教學，將大型儀器的構(gòu)造、使用方法、注意事項以多媒體方式展現(xiàn)給學生，學生易于接受，并現(xiàn)場進行指導，4～6人/組進行操作，適當開設儀器分析實驗開放課，增加學生使用儀器次數(shù)，提高儀器使用率。建議院校定時送儀器操作人員出去培訓，并且精簡毀壞儀器的維修流程，一切為儀器分析實驗課的順利開展做好準備。

3.4豐富考核手段

一般來說，實驗課成績反應了學生的實驗效果。而儀器分析實驗課考核[11]內(nèi)容更豐富，實驗課的前期準備、大型儀器的操作、數(shù)據(jù)的后期處理(Excel，origin軟件的使用)、實驗課結(jié)束后的思考等都是考核范圍。按實驗操作分:實驗報告冊分:考試分=35:35:30比例進行賦分。可以較全面的考察實驗課前后效果。

4　結(jié)　語

總結(jié)了師范類高校儀器分析實驗課常見的問題，針對儀器分析實驗課最大的特點(使用大型儀器)，為了提高教學效果，縝密思考實驗前后，提出了新穎問題和方案。培養(yǎng)學生動手操作的能力、軟件處理數(shù)據(jù)能力，讓學生在儀器分析實驗課上學到盡可能多的知識。

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Primary Teaching Reform of Instrumental Analysis Experiment in Normal University*

ZHANGYi

(Key Laboratory of Applied Chemistry, Yili Normal University, Xinjiang Yining 835000, China)

The existing problems and features of Instrumental analysis experiment were discussed according to the many years of exploration, the feature of normal students, the coordination among administrator, the operation and maintenance of instruments and the assessment, etc. So the quality of teaching, the students’ operative ability can be improved, moreover, the universal problem of instrumental analysis experiment can be solved.

normal university; instrumental analysis experiment; large instrument; teaching reform

伊犁師范學院教改課題(JGYB201535)。

張藝(1985-)，女，實驗師，碩士，從事發(fā)光材料研究。

G642, G652

A

1001-9677(2016)010-0222-02