本科院校儀器分析實驗教學實踐分析

張 藝 ,朱振華

(伊犁師范學院應用化學重點實驗室，新疆 伊寧 835000)

本科院校儀器分析實驗教學實踐分析

張 藝*,朱振華

(伊犁師范學院應用化學重點實驗室，新疆 伊寧 835000)

結合儀器分析實驗課中分子熒光法實際教學經驗，針對儀器分析實驗課的特點、主要問題，探討如何提高教學質量、激發學生興趣的方法。望能為今后的儀器分析實驗課教學提供一定參考。

儀器分析實驗課；大型儀器；教學改革

儀器分析實驗課是我?；瘜W教育、應用化學、環境科學和環境檢測專業必開設的一門實驗課[1-2]。其提高儀器分析實驗課的學習，加深了學生對儀器分析理論課的理解、一定程度上提高的實踐動手能力、使學生掌握了計算機軟件處理實驗數據的能力(Excel, Origin軟件等)，為將來的本科、碩士、博士畢業論文及以后工作打下必要的基礎。

然而，相比較于基礎化學實驗課，儀器分析實驗課開設時間較短，在我校教學工作還存在一定程度的問題，如大型儀器數量較少、缺少專門管理大型儀器的老師或專門管理員技術不精、學生較難接受儀器分析實驗課等。因此，對本校儀器分析實驗課教學現狀進行分析，以具體的分子熒光光度法教學為例，對儀器分析實驗課程進行改革分析，從而提高儀器實驗課教學質量。

1 我校分子熒光光度法實驗課現狀

本校儀器分析實驗課教材為華中師范大學、東北師范大學、陜西師范大學和北京師范大學四校合編的《分析化學實驗》[3]，高等教育出版社出版(第三版)。利用分子熒光光度法原理(低濃度條件下，熒光強度與物質的濃度成正比：I=kc)測定奎寧含量。

1.1 實驗課與理論課不同步

實驗課是化學課程的一部分，其與理論課相輔相成、缺一不可，然而，我校在課程安排時出現理論課與實驗課不能同步，即使將2門課安排在同一學期，也會出現理論課跟不上實驗課情況，理論課使用的教材為同一系列的《分析化學》下冊，光學部分是紫外可見、紅外先于熒光。因此，實驗過程中，學生無法理解理論部分，更難掌握大型儀器工作原理，實驗課效果不好。而且往往實驗課老師與理論課老師不是同一人，調節起來困難更大。

1.2 儀器分析實驗課教學方式老舊

儀器分析實驗課區別于基礎化學實驗課最大一點為要使用大型儀器，而基礎化學實驗課，在學生動手操作之前，實驗課老師只是簡單介紹下實驗原理、實驗過程等。但這種教學方式明顯不適合儀器分析實驗課教學，大型儀器的構造很難通過板書講解清楚。

1.3 實驗課課前準備工作難度大

一般來說，實驗課教學前，實驗課老師要與理論課老師、實驗員先進行溝通協調，確保實驗課順利[4]。然而儀器分析實驗課，除了上述三位老師之外，還有大型儀器管理員，所以協調起來更困難，這都需要實驗課老師課前一周進行溝通，了解理論課進度、實驗課所需試劑與儀器、詢問大型儀器是否毀壞能否開展實驗等。

1.4 大型儀器維修起來耗時、管理員技術落后

由于資金有限，一般大型儀器只能購買一臺，如我校分子熒光發光光度計為美國Perkin Elmer公司LS-55熒光/磷光/發光分光光度計，且大型儀器占用一定面積的專用實驗室，工程師安裝儀器時，會簡單給儀器管理人員進行培訓如儀器的操作方法、注意事項等，但沒有培訓儀器的維修。然而，大型儀器使用一段時間后，難免會出現故障，遇到這樣的情況，儀器管理員就束手無策了，只能通知工程師過來維修，但這個過程相當耗時，管理員要上報實驗室主任→同意后，院系領導簽字→再上報固定資產管理處，等待審批→同時上報教務處，等待審批→聯系購買儀器的公司，安排工程師上門維修，等工程師上門維修時，已經過去一個學期了，在此期間，此大型儀器相關實驗課及科研工作均要停止，造成嚴重后果。

1.5 學生不重視實驗課、自學動手能力較差

我校為師范類二本民族院校，相比較于工科、綜合型大學，本校學生自主學習能力不高，表現在實驗課上敷衍了事，不認真聽課、不仔細觀察實驗現象、數據處理馬虎、不愿意思考問題，做完了事。尤其是儀器分析實驗課，大型儀器數量少，更是得過且過。由于儀器分析實驗數據要用特殊的計算機軟件處理，這部分內容要實驗課老師事前將下載的軟件拷貝給學生，并且要進行演示操作，即使如此，學生交上來的實驗報告冊數據處理得還是一塌糊涂?，F在的學生很少有自愿學習的，已經很嚴重了。

2 以分子熒光光度法實驗探討實踐教學改革

奎寧在酸性條件下，有兩個激發波長(250nm，350nm)，在450nm處有發射峰。學生首先配制不同濃度的奎寧標準溶液，選擇中間濃度的某一溶液，儀器調節合適的激發狹縫和發射狹縫，在200nm～400nm范圍內掃描激發光譜，在400nm～600nm范圍內掃描發射光譜。利用標準曲線法測定奎寧含量，設激發譜為350nm(250nm)，450nm為發射光譜，測量系列濃度溶液的熒光強度，并用計算機軟件做出標準曲線。最后測定未知濃度溶液的熒光強度，根據標準曲線一元線性方程計算出濃度，或從軟件中直接讀取。針對以上實驗內容及上述問題進行分析探討。

2.1 課前準備

若理論課與實驗課不同步，實驗課老師應將學生集中起來，把對應的理論部分的內容詳細地講解清楚。以往實驗課所用一定濃度標準溶液均為實驗員老師課前準備的，不妨這部分工作讓學生參與進來，學生不僅可以進一步練習移液管、燒杯溶解固體、容量瓶定容等操作，也是一種課前預習手段。而不是簡單的抄寫實驗書本內容，如此效果很好。其次，實驗課老師應事先聯系分子熒光分光光度計管理員老師，雖說，大型儀器的操作由專門管理員進行，但管理員不清楚實驗課的內容，無法針對性的進行講解，所以實驗課老師也應該學習所需大型儀器的操作，將原理和儀器構造結合起來進行講解。儀器分析實驗課的準備工作要比基礎化學實驗課繁雜的多。適當開設儀器分析實驗開放課，增加學生使用儀器次數，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。

2.2 儀器分析實驗課授課方式

儀器分析實驗課要求掌握大型儀器工作原理，這部分內容利用簡單的板書講解很難達到效果。引入多媒體授課，以動畫方式展現儀器的構造、操作步驟等，形象生動進行教學，提高學生實驗課興趣[5]。如Perkin Elmer LS-55熒光/磷光/發光分光光度計，在網上搜索相關材料，其構造為光源→單色器→樣品池→檢測器，儀器分析實驗課在授課的時候，學生圍在一起觀看儀器的操作步驟，難免后面的學生看不到、聽不到，影響教學效果，也可以采用多媒體課件展示。

2.3 合理分配實驗組數[6]

《儀器分析實驗》為36課時，一般開展8個實驗，一個班級學生30人，大型儀器數量較少，一般只有一臺，開展起來較困難。我校儀器分析實驗課一般同時開2～4個實驗，課前將理論部分、注意事項等采用多媒體形式講解，4～6人為一組，做完后交換實驗，既節省時間，也能保證每個學生都能自己動手操作大型儀器。

2.4 實驗課教學與科研相結合

高校儀器分析實驗課一般參考教科書進行實驗課教學，實驗課程幾年不變。高校老師不僅要承擔教學任務也都有自己的科研領域，科學研究的過程中會涉及到大型儀器的使用，因此這個老師對相應的儀器比較熟悉，而且研究內容比較新穎。相比較傳統的教學模式，采用導師制教學，更能吸引學生的興趣，提高儀器分析實驗課的教學效果。

2.5 豐富考核手段

學生的實驗效果反應了實驗課成績，但只用實驗報告冊的成績進行考核很明顯不全面。將考核范圍擴大為實驗課的前期準備、大型儀器的操作、數據的后期處理(Excel，origin軟件的使用)、思考題等，并按一定比例算分，我校儀器分析實驗課比例為：實驗報告冊分：操作分：考試分=35:35:30比例。如此可以較全面的考察實驗課前后效果。

3 結語

以分子熒光光譜法實驗為例，分析了儀器分析實驗課存在的常見問題、探討了解決問題的方法，以提高儀器分析實驗課教學質量。引導學生愛好實驗，并能通過實驗解決現實問題，培養新世紀需要的復合型人才，給兄弟院校提供一些參考意見。

[1] 李紅亮, 韓寶瑜, 高永生, 等. 《儀器分析》實驗課程的教學與實踐[J].教育教學論壇,2012(9):233-235.

[2] 翁艷英. 儀器分析實驗中HPLC的教學分析[J]. 廣東化工, 2014, 41(21):280-281.

[3] 華中師范大學, 東北師范大學, 陜西師范大學, 等. 分析化學實驗[M]. 第3版. 北京:高等教育出版社, 2001.

[4] 俞 嵐. 如何通過改進細節提高儀器分析實驗教學水平[J]. 化工管理, 2014,(8) :45-46.

[5] 毛新宇, 王志軍. 實驗課研討式教學實際問題探討-已北京大學電子線路實驗課為例[J]. 實驗技術與管理, 2015, 32(2):32--35.

[6] 李蓮花, 王正平, 吳 莉，等. 協作式實驗教習模式在儀器分析實驗中的探索推廣-以氣相色譜-質譜聯用實驗為例[J].大學化學, 2013, 28)(5):15--18.

(本文文獻格式：張 藝 ,朱振華.本科院校儀器分析實驗教學實踐分析[J].山東化工，2016，45(04)：100-101.)

Study of Experimental Teaching of Instrumental Analysis in Undergraduate Colleges

Zhang Yi*,Zhu Zhenhua

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

Combined with the practical teaching experience of the molecular fluorescence method in the experimental course. Aiming at the characteristics and main problems of the instrument analysis experiment , How to improve the teaching quality and to stimulate students' interest were discussed, It hoped that it can provide a reference for the instrument analysis experiment teaching in the future.

instrumental analysis experiment; large instrument; teaching reform

2016-01-11

伊犁師范學院教改課題(JGYB201535)

張 藝(1985—)，女，漢族，安徽靈璧，實驗師，碩士，從事發光材料研究。

G652

A

1008-021X(2016)04-0100-02