劉治剛, 高 艷，于世華

(1. 吉林化工學(xué)院 分析測試中心,吉林 吉林 132022；2. 吉林化工學(xué)院 化學(xué)與制藥工程學(xué)院，吉林 吉林 132022)

儀器分析實驗是化學(xué)、化工、材料、食品等相關(guān)專業(yè)本科生開設(shè)的主要課程之一，主要是利用一些先進和特殊的儀器設(shè)備, 通過測量物質(zhì)或體系的形貌、組成等參數(shù)來確定物質(zhì)的化學(xué)組成、含量，是一門實用性較強的課程[1-4]。主要任務(wù)是通過各種儀器的使用，使學(xué)生進一步理解各種分析儀器的原理、儀器結(jié)構(gòu)、測試范圍等。通過各種儀器分析實驗，使學(xué)生進一步理解課堂所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，為學(xué)生繼續(xù)深造或從事化工等相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)、開發(fā)和研究奠定良好的科學(xué)基礎(chǔ)[5-7]。但就筆者近幾年在儀器分析實踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對儀器分析的重要性認(rèn)識不夠，理論學(xué)的不夠扎實，動手操作機會偏少，因此從以下幾個方面提出一種儀器分析實驗改革方案。

儀器分析與常規(guī)的化學(xué)分析不一樣，主要以精密儀器為主，儀器較貴，對操作者的要求較高，而且許多高校面臨著儀器少、學(xué)生多、儀器運行維護費用高、學(xué)生操作生疏易損傷儀器等。為了盡量減小上述問題的出現(xiàn)，因此許多高校不允許學(xué)生親自操作，均采取演示實驗的形式，為了解決上述問題，我們采取以下的教學(xué)管理措施。

1 開放實驗室、鼓勵學(xué)生親自操作

由于實驗室部分大型儀器的配備數(shù)量較少，學(xué)生在實驗課堂上不能完全熟練掌握儀器的操作，因此根據(jù)學(xué)生的興趣愛好，學(xué)生自己選擇感興趣的儀器，教師采取先一講解、二觀看、三操作的模式來提高學(xué)生的動手操作能力，這樣不但提高了學(xué)生對儀器的認(rèn)識和使用，同時由于采取了逐級深入的模式，保證了儀器的正常使用，降低了儀器的故障率[7-8]。

2 根據(jù)就業(yè)取向進行精準(zhǔn)選課[9]

為了提高教學(xué)效果和實驗的操作技能，我們采取三人制小組授課，根據(jù)學(xué)生的就業(yè)取向采取自由組合的方式，合理安排實驗人數(shù)，實行小班化教學(xué)，每班三人，不用所有儀器都接觸到，可以根據(jù)將來的就業(yè)取向和興趣愛好，選擇3～5種儀器進行精準(zhǔn)學(xué)習(xí)。比如，某個小組將來的就業(yè)取向是藥廠，那我們可以引導(dǎo)學(xué)生選擇高效液相色譜、氣相色譜、紅外光譜、紫外光譜四種儀器作為重點學(xué)習(xí)，講授藥廠化驗室常用儀器的使用方法及工作范圍。再比如某小組的就業(yè)意向是冶煉廠，那么我們可以引導(dǎo)學(xué)生選擇：原子吸收、電感耦合等離子體發(fā)射光譜、X射線衍射儀和熱分析四種儀器作為重點學(xué)習(xí)。所有儀器同時開機，教師進行集體講解，分別指導(dǎo)，讓每個同學(xué)各盡其能，都有任務(wù)，都有實際操作儀器的機會。這樣既提高了儀器的使用效率，同時也提高了學(xué)生的專項實驗技能，對就業(yè)和將來的工作崗位都是有實際意義的。

3 串聯(lián)式授課

實驗課堂主要采取講授、演示、提問、思考和互動的方式進行，老師在實驗講授過程應(yīng)盡量減少講解時間，將更多時間留給學(xué)生了解儀器構(gòu)造、應(yīng)用范圍、適合的體系。以提問的方式考察該儀器能和哪些儀器并用來解決實際的分析問題，進而來提高學(xué)生對儀器的應(yīng)用范圍的拓展，比如在講授XRD在物相分析中的應(yīng)用時，我們可以帶著問題進入課程，例如問學(xué)生元素分析和物相分析的區(qū)別和聯(lián)系是什么，哪些儀器用來做元素分析，哪些儀器用來做物相分析，物相分析的前提需要知道哪些背景。再比如講授高效液相色譜測定咖啡因的試驗中，我們可以比較和提出：高效液相色譜、氣相色譜、紫外光譜和紅外光譜的功能和適用范圍是什么，他們之間有什么聯(lián)系等，當(dāng)學(xué)生學(xué)完這四種儀器以后，自然會掌握他們的適用范圍和聯(lián)系，這樣會達(dá)到活靈活用、舉一反三的目的。

4 針對實際應(yīng)用展開教學(xué)

針對化學(xué)、材料、環(huán)境工程等不同專業(yè)的學(xué)生，改革原有的實驗教材和實驗內(nèi)容，結(jié)合現(xiàn)實中的一些熱點問題，開展一些和材料鑒定、成分分析等相關(guān)的實驗，如利用X射線衍射、能譜儀綜合鑒定無機化合物，紅外光譜儀結(jié)合專業(yè)的檢索軟件對純的有機化合物進行定性分析、高效液相色譜法測定藥物的有效成分、原子吸收光譜法測定寢室自來水里面的鐵含量等。針對各種類型的實際樣品，鼓勵學(xué)生親自查閱相關(guān)文獻，擬定實驗方案并以小組的形式展開討論，最后跟指導(dǎo)教師探討實驗方案的可行性。讓學(xué)生參與到整個實驗過程中，一方面有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研態(tài)度和實事求是、團結(jié)協(xié)作的科研精神，另一方面激發(fā)了學(xué)生的科研興趣，開拓了科研思路，提高了分析問題和解決問題的科研能力。使學(xué)生充分認(rèn)識到儀器分析在現(xiàn)實生活中的作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性[10-13]。

5 調(diào)整考核方式

加強對儀器分析實驗課程的考核，考核內(nèi)容包括課前預(yù)習(xí)程度，實驗設(shè)計的可行性，是否獨立思考、數(shù)據(jù)的可靠性等幾個方面進行考核。

6 學(xué)校加大對儀器分析設(shè)備和實驗課的投入

應(yīng)該進一步加強儀器分析設(shè)備的使用和投入，采取相應(yīng)的政策，提高儀器分析老師的積極性，提高大型儀器的利用率，使得更多學(xué)生受益。

為調(diào)動和提高學(xué)生對儀器分析的興趣，結(jié)合儀器分析化學(xué)實驗課程的特點以及分析測試中心現(xiàn)有的實驗條件，我們在教學(xué)過程中采取了上述一系列改進措施?？傊?，儀器分析是一門實踐性為主的課程，對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和解決問題的綜合能力具有重要作用，是應(yīng)用型學(xué)生成為高素質(zhì)人才的必要工具。

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