李 明，嚴 平

大型儀器實驗教學改革探討

李 明，嚴 平

大型儀器實驗教學是材料類、化學類、制藥類專業(yè)培養(yǎng)學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。分析了高校大型儀器實驗教學存在的不足和問題，提出了相應(yīng)的改革建議。

實驗教學；大型儀器；開放實驗；科研；實踐能力

材料類、化學類、制藥類專業(yè)本科教學中，儀器實驗教學是培養(yǎng)學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。大型儀器在科研和生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。高校的實驗教學中，要使學生理解和掌握有關(guān)大型精密儀器的原理和操作使用方法，具備運用大型儀器進行檢測實驗和科學研究的能力。因此，大型儀器實驗教學的效果，一定程度上也決定著專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、大型儀器實驗教學存在的問題

大型精密儀器是指單價在10萬元以上的儀器設(shè)備，是高校實驗室的重要資源，也是高校科研實力的重要標志。大型儀器是現(xiàn)代科研、生產(chǎn)中分析檢驗的重要支柱，能夠快速、靈敏地檢測物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成及含量，在材料、化學、環(huán)境、化工等領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。掌握大型儀器的原理及操作使用方法對材料類、化學化工類專業(yè)的學生來說非常重要。目前，在大型儀器實驗教學中還存在著一些不足，還不能完全適應(yīng)相關(guān)專業(yè)的教學要求。這些不足主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）實驗教材內(nèi)容滯后。當今世界，科技發(fā)展日新月異，儀器的更新?lián)Q代很快，儀器分析的新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。目前國內(nèi)出版的儀器分析教材內(nèi)容大多都滯后于大型儀器應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀，一般是按照20世紀儀器的工作狀態(tài)所編寫，很多儀器操作方法都是手動處理方法，未充分反映當今大型儀器微機化、靈敏度高、快速的特點，也未能夠反映大型儀器痕量化、自動化、多機聯(lián)用的發(fā)展趨勢。

（2）人多機少，學生動手機會少。用于實驗教學的大型精密儀器往往只有一臺，不可能像物理化學、有機化學、無機化學等基礎(chǔ)實驗課一樣，一人一組進行實驗。近些年高校辦學規(guī)模不斷擴大，在校學生數(shù)量快速增加，因此開放實驗教學中存在人多機少的矛盾。同時，大型儀器操作實驗教學，往往準備時間較長而分析時間短。例如進行高效液相色譜儀實驗和質(zhì)譜儀實驗，前期用于流動相配制及處理的時間就需要好幾天，而儀器自動化程度高，實驗操作一般20分鐘左右就能夠測定一個樣品。進行X射線衍射實驗，在準備好樣品的情況下，實驗分析時間只需要幾分鐘。學生動手機會少，學習積極性不高，難以達到預期的教學效果。

（3）實驗教學一般采用演示法，教學效果不理想。大型儀器價格昂貴，操作精細，配套實驗耗材和試劑使用量大。因此，在實驗教學中大都采用演示法，即教師提前做好實驗設(shè)計等實驗準備工作，教學時講解大型分析儀器的實驗原理、操作步驟、注意事項。如果學生預習不認真，就很難達到令人滿意的教學效果。

二、改革大型儀器實驗教學的設(shè)想

大型儀器實驗教學要培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，使學生了解掌握更多的大型儀器的原理及使用技術(shù)，從而能夠以大型儀器為工具進行科學研究。那么，實驗教學就要以學生為中心，以學生全程參與、獨立設(shè)計實驗、反復質(zhì)疑為手段，充分激發(fā)和調(diào)動學生的學習積極性。為此，我們認為可以從以下幾個方面去努力：

其一，充實教學內(nèi)容，豐富教學手段。實驗項目可與學校教師承擔的科研課題適度地結(jié)合起來，讓學生通過實驗參與課題部分內(nèi)容的研究工作，培養(yǎng)學生的科研意識和科研能力。充分利用最新的教輔手段，制作與大型儀器相關(guān)的多媒體課件、模擬實驗、教學錄像、演示動畫等。讓材料類、化學類專業(yè)教師參與，介紹大型儀器在材料、化學科研項目和工程實踐中的實際應(yīng)用情況，激發(fā)學生的學習積極性和學習興趣。合理安排組織實驗教學過程，改革傳統(tǒng)實驗教學方法和手段，采用啟發(fā)討論式教學方方法，加強教師與學生、學生與學生之間的互動。另外，定期舉辦大型儀器講座，開闊學生視野。

其二，定期開放實驗室，提高更多動手機會。在實驗室開放期間，允許學生使用大型儀器，或者補做課堂上未掌握好的實驗或失敗的實驗，或者進行研究性項目的實驗。提高大型儀器設(shè)備利用率，讓學生有更多親自動手的機會。

其三，構(gòu)建不同的專業(yè)實驗平臺，創(chuàng)建立體式科研教學體系。利用大型儀器設(shè)備和學科特點構(gòu)建不同的專業(yè)實驗平臺，形成實驗室教學、科學研究方法教學、畢業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計教學等多種形式聯(lián)系密切的立體式科研教學體系，有計劃地分期進行儀器操作培訓。

其四，建立大型儀器集中管理、開放共用的運行機制。實行專人專機管理。每年對大型儀器使用管理情況進行綜合考核，將考核結(jié)果納入工作績效，獎優(yōu)罰劣。在校園網(wǎng)開辟實驗中心網(wǎng)站，介紹各種大型儀器設(shè)備的性能指標、適用范圍、操作規(guī)程及分析測試方法，報道學校實驗室開放制度和開放情況。

總之，一方面要充實大型儀器實驗教學內(nèi)容，將科研融入實驗教學，教師在學生創(chuàng)新活動、畢業(yè)設(shè)計中也要指導學生使用大型儀器，提高自主學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力；另一方面，要建立完善大型儀器集中管理、開放共用的運行機制，形成大型儀器教學服務(wù)平臺，增加學生學校使用先進儀器的機會，切實提高實驗教學質(zhì)量。

[1]陳華絮，楊素嬌.開放實驗室模式與管理探討[J].技術(shù)與創(chuàng)新管理，2007（3）.

[2]許江.高校開放實驗室管理模式探索[J].西華師范學院學報：自然科學版，2006（2）.

G642．423

A

1673-1999（2012）11-0185-02

李明（1977-），男，博士，西南石油大學（四川成都610500）材料科學與工程學院教師，從事油氣田材料及固井工程的教學與科研工作；嚴平，西南民族大學（四川成都610041）化學與環(huán)境保護工程學院教師。

2012-03-30