儀器分析實驗教學效果調查與對策分析

顏戊利，毋福海，白 研，賀錦燦

（廣東藥科大學 公共衛生學院，廣東 廣州 510310）

儀器分析實驗是衛生檢驗與檢疫、化學、應用化學和化學工程等專業的基礎課之一，其所包含的現代儀器分析測試技術被日益廣泛地應用于化工、生物、材料、醫藥、食品、環境等行業的各個領域。儀器分析實驗是與儀器分析理論課配套開設的實驗課程，目的是使學生掌握常用分析儀器的基本原理、結構及其使用方法，并能結合儀器分析理論知識合理選擇實驗條件，從而加深對儀器分析理論知識的理解，提高獨立分析和解決問題的能力，為后續課程學習及今后從事衛生檢驗與檢疫等工作打下扎實的專業基礎。為了解我校儀器分析實驗課程的教學現狀，采用電子問卷形式對學生進行調查，分析目前實驗教學過程中存在的不足之處，以改善實驗教學，提高學生綜合能力，滿足公共衛生發展對人才的要求。

一、對象與方法

（一）調查對象

在知情同意的原則下，以廣東藥科大學2018級衛生檢驗與檢疫專業學生為調查對象。調查時間為學生完成儀器分析實驗課程后的學期末，即2021年1月。

（二）調查方法

采用電子問卷進行調查，調查問卷參考相關文獻并結合本校實際情況進行設計，內容包括儀器分析實驗課程總體情況、實驗學習方法、實驗課表現、教學狀況、學習效果。對總體情況（認知、興趣、滿意度）的調查，每個問題給出5個級別評分，滿分為5分，其中1分代表非常不重要/一點興趣都沒有/非常不滿意，3分代表一般，5分代表非常重要/非常有興趣/非常滿意；其他部分每個問題設置3～4個選項。

（三）統計學方法

利用Excel軟件進行資料整理，采用SPSS 18.0（PASW Statistics 18.0）軟件進行統計分析，結果以均數±標準差（x±s）、百分比（%）表示。

二、結果與討論

（一）一般情況

2018級衛生檢驗與檢疫專業共有130人，收回有效調查問卷125份，有效問卷回收率為96.2%，其中男生39份、女生86份。

（二）實驗課總體情況

廣東藥科大學衛生檢驗與檢疫專業“儀器分析”課程共108學時，其中理論課63學時，實驗課45學時。實驗內容主要包括光譜分析法、電分析化學方法、色譜分析法等方面的儀器分析實驗。問卷結果顯示，學生認為本實驗課較重要，為（4.52±0.62）分；認為對專業學習有幫助，為（4.48±0.58）分；對本實驗課比較感興趣，為（4.23±0.75）分，學生對儀器分析實驗課總體的滿意度較高，為（4.21±0.76）分，詳見表1。可見，實驗內容安排、實驗準備和管理、教師講解模式等情況均能滿足儀器分析實驗教學的要求，但實驗室環境和儀器設備等教學條件有待進一步完善。

表1 學生對儀器分析實驗滿意度調查結果

（三）實驗學習方法

通過調查學生的學習方法發現，71.2%的學生會經常預習上課內容。其中關于預習時間，34.4%的學生少于30分鐘，53.6%的學生在30～60分鐘；而關于預習的內容，26.4%的學生僅限于實驗講義，48.8%的學生會聯系理論知識，24.8%的學生會查閱相關資料。學生的學習方法會影響教學效果，導致學生實驗課操作及實驗結果的差異。

（四）實驗課表現

通過調查學生的實驗課表現發現，40%的學生能認真思考并完成實驗，56.8%的學生需與同學討論完成實驗，只有3.2%的學生會放任自己；在實驗結果與預期有差異時，32%的學生選擇重新做，50.4%的學生會分析原因，16.8%的學生會詢問教師，0.8%的學生直接抄襲其他同學的實驗結果；在書寫實驗報告方面，52%的學生能夠獨立完成，47.2%的學生與同學討論共同完成，0.8%的學生抄襲同學實驗報告。大部分學生通過獨立思考、與同學討論或者詢問教師解決實驗中遇到的問題，在實驗課上的表現達到了教學要求，但今后應杜絕抄襲實驗數據及實驗報告的現象。

（五）教學狀況

通過調查教師的教學狀況發現，在實驗前，96.8%的學生會認真聽講，3.2%的學生不認真聽講；在進行實驗的過程中對于教師的引導，72%的學生會認真傾聽，24%的學生邊做邊認真傾聽；對于教師的講解內容，16%的學生能全部聽懂，75.2%的學生大部分能聽懂，8.8%的學生聽課后感覺效果一般。教師在給學生講解實驗的過程中應多與學生溝通，對于學生較難理解的知識點可多次講解，以提高學生對于理論知識的理解。

（六）學習效果

通過調查學生的學習效果發現，實驗結束后對所用玻璃器皿，68.8%的學生可以規范、熟練使用，31.2%的學生僅能熟練使用或熟練程度一般；對實驗課中所用到的大型儀器，36.8%的學生可以知其原理并熟練操作，62.4%的學生僅能熟練使用或僅知其原理，0.8%的學生沒有實際操作。對自己在實驗課上的學習效果，52%的學生表示非常滿意，47.2%一般滿意，0.8%不滿意；68%的學生認為實驗課可以加深對理論知識的理解，31.2%的學生覺得作用一般，0.8%的學生認為沒有幫助；96.8%的學生認為在基本操作和實驗技能方面有所收獲。此外，學生在文字表達能力、學習積極性、分析和解決問題能力等方面有不同程度的提高。學生在實驗課中存在未操作過實驗儀器的情況，這與學校儀器數量有限及學生學習的積極性有很大關系。

三、建議

根據對本次調查結果的分析發現，儀器分析實驗課對學生的實驗技能、創新能力、學習積極性、獨立分析和解決問題能力等方面的培養與提高具有非常重要的作用。但是，由于實驗條件有限，存在一定不足，因此提出如下建議。

（一）在實驗教學中融入思想政治教育

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人。建議教師和學生轉變思想觀念，挖掘儀器分析實驗教學與思想政治教育的契合點，使思想政治教育貫穿教學的全過程，突顯對學生的人文關懷，以及科學思維、專業倫理和科學素養的培養。（1）在教學過程中體現人文關懷，強調規范操作與實驗安全，引發學生對生命健康的關注。（2）對學生科學思維的啟發，應貫穿于實驗原理講授全過程，如磺基水楊酸能夠和Fe在不同的pH 下形成不同組合和顏色的絡合物，引導學生了解各種方法的特點，在應用時根據實際條件和要求，選擇適當的解決方法。（3）通過實驗數據的處理引導學生理解專業倫理，對實驗結果進行科學記錄與計算，教導學生嚴守道德誠信。（4）在科學素養方面強調追求真理和團隊精神等，要求學生知其然，更知其所以然。任課教師努力將課程思政內化為自覺的教學行為，將思想政治教育融入儀器分析實驗教學的全過程，促進學生的全面發展。

（二）改革實驗內容

儀器分析實驗教學的目標是要求學生掌握儀器的基本構造、操作規范及應用，培養學生利用儀器分析方法分析解決問題和正確處理實驗結果、數據的能力。合適的實驗內容對于儀器分析實驗教學有著重要的作用。對實驗研究對象的選擇，應充分考慮與實際生活相結合，以此激發學生自主學習的熱情和動力。比如開設鄰菲羅啉分光光度法測定人體必需微量元素鐵、熒光分光光度法測定尿中核黃素含量、火焰原子吸收光度法測定礦泉水中鈣鎂含量、陽極溶出伏安法測定水樣中重金屬離子含量、離子選擇電極法測定自來水中氟離子含量等實驗。這類實驗內容與實際生活密切相關，能夠充分調動學生的實驗積極性，激發學生的實驗熱情，有效培養學生的創新思維及靈活應用知識分析解決問題的能力，是提高學生綜合素質的有效途徑。

（三）實驗教學方式的改革

將傳統教學法與基于問題導向的教學法（Problem-based Learning,PBL）、基于團隊的教學法（Team-based Learning,TBL）等教學方法相結合，讓學生充分參與到教學中來。本研究調查顯示，72.8%的學生贊同傳統教學與PBL相結合，60%的學生贊同傳統教學與TBL相結合，或者幾種教學方式相結合靈活運用。指導教師根據實驗內容設置具體問題，提前布置給學生。學生針對提出的問題和實驗內容自行查閱資料、開展小組討論、獲得問題答案、進行歸納整理和開展實驗操作的流程設計，而后以課件和講演的方式展示小組學習成果。教師在學生以問題為導向進行團隊學習的基礎上，進行補充和引導，從而提高學生的自主學習能力和學習興趣。由于我校實驗室大型儀器數量有限，在實驗過程中不但無法保證每個學生有足夠的時間和機會進行動手操作，而且也無法向學生展示這些儀器的內部結構；因此，儀器分析教學中的實驗課程可以與虛擬仿真實驗相結合。虛擬仿真作為實驗課的補充，可以在一定程度上拓展儀器分析實驗教學的內容范圍、延伸實驗教學空間和時間、解決實驗儀器臺套數不足的問題，并且該系統可以展示儀器內部結構，從而調動學生的學習興趣和積極性。

結語

儀器分析實驗是儀器分析課程不可分割的重要內容，對學生主動獲取知識、提高實踐能力和創新思維等方面的培養具有十分重要的作用。但部分學生存在學習積極性不高、缺乏獨立思考能力等情況。建議在實驗教學中融入思想政治教育，重新整合實驗內容，改革教學方法，調動學生學習的積極性，培養和鍛煉學生的綜合能力。