儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果提高對策探討

王曉清+張紀(jì)梅

【摘 要】儀器分析實(shí)驗(yàn)是一門重要的培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、解決實(shí)際生產(chǎn)、生活和科研問題能力的課程. 由于實(shí)驗(yàn)條件的限制和其他方面的原因，實(shí)際的教學(xué)效果并不理想，本文以提高教學(xué)效果為目的， 就目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析并提出了相應(yīng)的改革措施.

【關(guān)鍵詞】 儀器分析實(shí)驗(yàn)；教學(xué)效果；教學(xué)模式；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；考核方式

隨著全球經(jīng)濟(jì)、科技的迅猛發(fā)展，儀器分析在生產(chǎn)生活和科研中所占的地位越來越重要。儀器分析及實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)學(xué)生了解使用各種分析儀器、創(chuàng)新能力以及為將來在工作崗位上解決實(shí)際的生產(chǎn)、生活、科研問題的能力的一門重要課程。因此，儀器分析實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式及教學(xué)效果直接影響著學(xué)生對各種大型分析儀器的學(xué)以致用的素養(yǎng)及能力的培養(yǎng)。

為了提高儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，使學(xué)生掌握儀器的基本操作和使用規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐的初步能力，針對目前本專業(yè)儀器分析實(shí)驗(yàn)存在的主要問題，有必要對儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。本文就對教學(xué)中存在的主要問題和相應(yīng)的解決對策做了簡要的探討[1]。本文從以下四個(gè)方面，對本專業(yè)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題及其解決對策進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

一、儀器設(shè)備資源

儀器分析一般都是大型或者價(jià)格昂貴的儀器設(shè)備，限于條件，普遍存在設(shè)備資源不足的問題。實(shí)驗(yàn)小組一般5～10人一臺儀器，不能保證每個(gè)學(xué)生都有充分的儀器操作和使用機(jī)會。鑒于此問題，我們提出了兩個(gè)解決方案。一是共享全校分析儀器資源，在我校，除了校級的儀器測試中心以外，其他幾個(gè)理科學(xué)院都購置了一些常用的分析儀器，在合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間的前提下，我們充分利用每一個(gè)平臺的資源，以達(dá)到讓每一個(gè)學(xué)生都有充分的機(jī)會動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，同時(shí)讓這些資源減少閑置時(shí)間，充分發(fā)揮更大的作用。二是課前充分利用仿真軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)初步了解儀器的構(gòu)造、使用方法以及操作規(guī)范和注意事項(xiàng)等。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中，減少犯錯(cuò)幾率，可以提高效率。

二、教學(xué)模式

我們的儀器分析課程和實(shí)驗(yàn)課程基本是分開上的。先上完課堂理論課，再上實(shí)驗(yàn)課。這樣難免會使理論課和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)聯(lián)系不緊密。導(dǎo)致上課時(shí)學(xué)生感到理論知識枯燥，難以理解。等學(xué)完所有的章節(jié)再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生對前面學(xué)完的部分理論知識已經(jīng)印象不深，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要重新回憶，將難以和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行緊密充分的聯(lián)系，勢必會影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。根據(jù)這個(gè)現(xiàn)狀，我們設(shè)計(jì)了新的理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、交替進(jìn)行的教學(xué)模式，即初步實(shí)驗(yàn)-理論學(xué)習(xí)-深度實(shí)驗(yàn)的模式。上理論課之前，先給學(xué)生展示和生活聯(lián)系密切的簡單實(shí)驗(yàn)[2]，比如用液相色譜法檢測牛奶中的三聚氰胺[3]、飲料中塑化劑的檢測[4]，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對即將學(xué)習(xí)的儀器構(gòu)造及其使用方法有一個(gè)感性的認(rèn)識，通過與生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)展示來提高學(xué)生對相應(yīng)儀器學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而提高課堂理論教學(xué)的效果，在后續(xù)深度實(shí)驗(yàn)過程中會進(jìn)一步加深學(xué)生對相應(yīng)儀器的了解和使用，更有效的培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)用儀器分析和解決實(shí)際問題的能力。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

目前我們開設(shè)的實(shí)驗(yàn)主要使用常用的分析儀器，包括紫外，紅外，熒光，色譜等。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要以驗(yàn)證性的簡單實(shí)驗(yàn)為主，目的是通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握儀器的基本工作原理和使用操作規(guī)范，至于進(jìn)一步的實(shí)際應(yīng)用則缺乏相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)支持。而且驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定死板，缺乏趣味性和創(chuàng)造性，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生們的主動(dòng)性和積極性。針對此情況，我們改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)閮蓚€(gè)部分，一部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，另一部分是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，與生活生產(chǎn)科研實(shí)踐相結(jié)合。比如，紫外實(shí)驗(yàn)除了基本的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，增加一個(gè)紫外光譜法檢測飲料中的添加劑的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。具體的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)步驟在老師的指導(dǎo)下由學(xué)生查閱文獻(xiàn)獲得，詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程在老師的指導(dǎo)下，由學(xué)生獨(dú)立完成。另外，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)還可以增加老師的科研內(nèi)容，這樣既讓學(xué)生有機(jī)會了解最新的科研前沿，同時(shí)也輔助老師完成一部分科研工作，是有利于教學(xué)科研緊密結(jié)合、相互促進(jìn)的雙贏措施。這樣的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，從預(yù)習(xí)的階段開始，就大大提高了學(xué)生的積極主動(dòng)性，在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生按照文獻(xiàn)一邊思索，一邊動(dòng)手操作，同時(shí)在必要的時(shí)候接受老師的指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行總結(jié)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。在整個(gè)過程中，學(xué)生的興趣與主動(dòng)參與程度將大大提高，對于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)以致用的科學(xué)素養(yǎng)效果是不言而喻的。

四、考核方式

我們過去對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考核方式主要是提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生很容易抄襲敷衍了事，不能保證每個(gè)學(xué)生都保質(zhì)保量的獨(dú)立完成，從而造成考核不公正及無法調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的積極主動(dòng)性。因此，我們提出了實(shí)驗(yàn)考核方式由單純提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告評定成績改為成績由四個(gè)部分構(gòu)成：預(yù)習(xí)報(bào)告（提問式，20分）、實(shí)驗(yàn)操作（規(guī)范性，30分）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（30分）和考試考核（20分）[1]。預(yù)習(xí)報(bào)告這個(gè)環(huán)節(jié)，可以通過實(shí)驗(yàn)開始時(shí)對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識的提問，根據(jù)學(xué)生的回答來判定成績。實(shí)驗(yàn)操作過程中，根據(jù)學(xué)生對于儀器的基本操作和規(guī)范掌握的情況來判定成績。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生對各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告?？荚嚳己耸窃谒械膬x器分析實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，采取抽簽的方式，讓學(xué)生選擇進(jìn)行簡單實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)或相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識回答這兩種考試方式之一。 這樣，從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，每一個(gè)環(huán)節(jié)都和成績緊密相關(guān)，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，從而達(dá)到通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生正確使用分析儀器、創(chuàng)新能力、分析和解決相關(guān)問題的能力。

五、結(jié)論

儀器分析科學(xué)本身在不斷發(fā)展，教學(xué)方面也要與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新與改革。儀器分析實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程，應(yīng)該充分發(fā)揮它的作用，培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展需要的具有創(chuàng)新能力和分析問題、解決問題能力的應(yīng)用型人才。

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