宋曉芳，張超，史玉敏

摘要：本文以儀器分析實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)有教學(xué)模式為切入點(diǎn)，針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的弊端和不足，從實(shí)驗(yàn)課程的重視程度、教材的編寫、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)考核及實(shí)驗(yàn)室的開放與管理等方面進(jìn)行分析，期望改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的思維能力和動(dòng)手操作能力，為他們更好地適應(yīng)多用型人才的社會(huì)奠定基礎(chǔ)，也為其他高校實(shí)驗(yàn)開放性教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：儀器分析實(shí)驗(yàn)；教學(xué)；開放性；改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）48-0279-02

一、普通高校儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

多媒體教學(xué)模式，單純借助多媒體教室播放幻燈片、圖片及音響視頻等資料，側(cè)重于講解儀器的構(gòu)造。少數(shù)學(xué)校采用這種教學(xué)模式；觀摩和示范教學(xué)模式，由參觀儀器設(shè)備和教師操作示范兩種方法構(gòu)成，但學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)少，積極性不高，教學(xué)質(zhì)量差，普通本科及地方高校學(xué)校因儀器設(shè)備數(shù)量少，實(shí)驗(yàn)條件簡陋，所以多采用這種教學(xué)模式；實(shí)際操作教學(xué)模式，由教師講解、學(xué)生操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)兩個(gè)階段構(gòu)成，使得學(xué)生不但能掌握儀器的工作原理，也能初步掌握儀器的應(yīng)用和使用方法；動(dòng)畫模擬教學(xué)方式，借助圖形圖像、Flash動(dòng)畫、仿真軟件部分或全部虛擬現(xiàn)實(shí)操作流程，有針對性地熟悉和操作各類大型儀器設(shè)備，具有較好的教學(xué)效果，并且能初步顯示出其現(xiàn)代化的教學(xué)輔助性作用。借助虛擬儀器進(jìn)行教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室開放，均具有較多的優(yōu)點(diǎn)，是一種新型的教學(xué)模式。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題

1.儀器設(shè)備問題。自從計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器相結(jié)合后，儀器的發(fā)展速度加快，越來越多的精密儀器已經(jīng)自動(dòng)化或半自動(dòng)化，告別了按鍵和旋鈕的時(shí)代，降低了實(shí)驗(yàn)操作中手工操作產(chǎn)生的誤差，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度和準(zhǔn)確度。隨之而來的就是，儀器價(jià)格增長，自動(dòng)化程度越高、越精密的儀器，價(jià)格也就越昂貴。普通高校科研教育經(jīng)費(fèi)有限，所購買儀器的種類和數(shù)量較少。當(dāng)儀器出現(xiàn)故障時(shí)，很難找到專業(yè)的維修人員，造成維修不及時(shí)，影響到教學(xué)工作的正常進(jìn)行，導(dǎo)致理論課程與實(shí)驗(yàn)課程不統(tǒng)一，滿足不了實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，學(xué)生的動(dòng)手能力得不到培養(yǎng)。

2.教材問題。優(yōu)秀教材種類繁多，側(cè)重點(diǎn)不同，很難具有通用性。內(nèi)容編排多而全，各章節(jié)內(nèi)容分散，知識(shí)點(diǎn)多，跨度大，每一部分都需要較深的相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)?，F(xiàn)代的大學(xué)生理論基礎(chǔ)差，偏科嚴(yán)重，知識(shí)面窄，學(xué)習(xí)起來比較吃力，打擊了學(xué)生的積極性。儀器設(shè)備因設(shè)備類型、設(shè)備型號(hào)和生產(chǎn)廠家的不同而有所差異。教材與學(xué)?，F(xiàn)有儀器不配套，導(dǎo)致教師備課困難，學(xué)生理解吃力，直接影響到教學(xué)質(zhì)量。

3.學(xué)生對儀器分析實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識(shí)問題。儀器分析課程雖說是基礎(chǔ)課程，開設(shè)的主要目的是擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，掌握一種實(shí)驗(yàn)技能，對專業(yè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的順利進(jìn)行具有重要意義。

4.教學(xué)方式及考核問題。實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)一再被壓縮，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)只是粗略操作，草草收尾，走個(gè)過程。實(shí)驗(yàn)多以教師示范或在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理及操作過程印象不深。實(shí)驗(yàn)安排只是驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)成功的概率大，學(xué)生只負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果，忽略技能的培訓(xùn)，在實(shí)驗(yàn)考試評(píng)價(jià)中只注重實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫和結(jié)果，造成實(shí)驗(yàn)報(bào)告互相抄襲，應(yīng)付差事。

5.實(shí)驗(yàn)室開放與管理問題。對于存放精密、昂貴儀器的實(shí)驗(yàn)室，都有專門的實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行管理。這些實(shí)驗(yàn)室承載著教師和部分學(xué)生的科研工作，很少面向全體學(xué)生。如果面向全體學(xué)生，對實(shí)驗(yàn)室的管理和儀器的維護(hù)會(huì)造成困難，兩者產(chǎn)生矛盾。實(shí)驗(yàn)室低效性、封閉性的弊端，嚴(yán)重影響了教學(xué)工作安排和實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

三、實(shí)驗(yàn)開放性教學(xué)的必要性

儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然存在種種問題和困難，但實(shí)驗(yàn)的開放性教學(xué)還是很有必要的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)本是與理論教學(xué)相互補(bǔ)的，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中，是教學(xué)過程不可缺少的一部分。實(shí)驗(yàn)室的開放及其管理模式的改變，提供了充裕的實(shí)踐時(shí)間，解決了課時(shí)不足的問題，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)提供了可靠的保障。它也加強(qiáng)了師生間的溝通，為探究式學(xué)習(xí)提供了理想條件，可以充分利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)資源，避免產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)資源的“季節(jié)性”浪費(fèi)現(xiàn)象。

四、實(shí)驗(yàn)開放性教學(xué)探究

1.重視實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)校管理部門應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)課程，合理安排實(shí)驗(yàn)課時(shí)，精心挑選實(shí)驗(yàn)教材；增加資金投入，建立虛擬實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)室的開放管理系統(tǒng)；改善隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，以多種形式引入或聘用高層次人員充實(shí)實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍，要能夠招得來、留得住。教師可以改革考核方式，增加實(shí)驗(yàn)課在綜合成績中所占的比例，邀請從事與儀器分析有關(guān)的技術(shù)人員給學(xué)生做講座，使他們重視實(shí)驗(yàn)課程。

2.精選教材，自編講義。儀器分析實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容相對固定、單一，更新速度慢，儀器設(shè)備因類型、型號(hào)、生產(chǎn)商家不同而有所差異，很難具有通用性。學(xué)生又比較依賴教材，這使得高校必須精選教材，選擇較為適合在本院校使用的教材，并根據(jù)院?，F(xiàn)狀和特色，自行編排講義。實(shí)驗(yàn)教材中所用的儀器型號(hào)、性能指數(shù)及用途，均按照該?，F(xiàn)有的或5年內(nèi)儀器采購計(jì)劃編寫。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放性。（1）基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生必須掌握和進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，一般比較簡單。教師可以根據(jù)理論課程進(jìn)度和學(xué)生的掌握情況安排實(shí)驗(yàn)。上課前，學(xué)生必須認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材和理論課程教材，書寫預(yù)習(xí)報(bào)告。課堂中，教師先檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，播放儀器構(gòu)造、原理、操作的視頻，配合講解，使學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)的原理操作有較深的印象。接著進(jìn)入實(shí)驗(yàn)場地，學(xué)生進(jìn)行分組，多名實(shí)驗(yàn)員示范觀摩教學(xué)，每名實(shí)驗(yàn)員為一組學(xué)生教學(xué)，介紹儀器工作原理，從頭至尾邊示范邊講解實(shí)驗(yàn)操作步驟及注意事項(xiàng)，降低儀器教學(xué)的操作風(fēng)險(xiǎn)。（2）綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)應(yīng)基于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行多個(gè)二級(jí)學(xué)科的交叉，可以是原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的延伸，也可以把畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)、教師科研項(xiàng)目、學(xué)生畢業(yè)論文及創(chuàng)新項(xiàng)目與儀器分析實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來。在一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)中，會(huì)涉及多個(gè)學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生自選課題，利用檢索文獻(xiàn)查找自己所需的文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，畢業(yè)指導(dǎo)教師要分析實(shí)驗(yàn)的可行性，也可緩解師生之間的緊張氣氛。通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)初步掌握科研的一般步驟，培養(yǎng)和提高綜合設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、數(shù)據(jù)處理能力及查閱文獻(xiàn)資料的能力。

4.實(shí)驗(yàn)室的開放和管理。（1）實(shí)驗(yàn)室和及其管理的開放。由于教學(xué)課時(shí)的限制，實(shí)驗(yàn)安排緊湊，部分學(xué)生沒有機(jī)會(huì)親自動(dòng)手操作，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所需課時(shí)較長，若實(shí)驗(yàn)失敗，學(xué)生沒有機(jī)會(huì)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)問題遺留得不到解決，長期會(huì)使學(xué)生養(yǎng)成解決學(xué)習(xí)中的問題不徹底、不了了之的壞習(xí)慣。因此，必須開放實(shí)驗(yàn)室。（2）特色實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營模式。學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的開放與管理，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，形成有特色的運(yùn)營模式。陳民助等在四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院的儀器分析實(shí)驗(yàn)室，就利用校園網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫和測控部件建立了實(shí)驗(yàn)室開放與安全管理系統(tǒng)。利用這一系統(tǒng)，他們加強(qiáng)了科學(xué)管理，提高了工作效率，保障了實(shí)驗(yàn)室和大型儀器的開放安全和管理制度的有效實(shí)行，準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室和大型儀器的使用率、學(xué)生考勤、實(shí)驗(yàn)人員工作量等，為開放性教學(xué)的質(zhì)量評(píng)估提供了依據(jù)。

五、結(jié)束語

儀器分析實(shí)驗(yàn)是一門綜合性、實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，在社會(huì)中的應(yīng)用領(lǐng)域也比較廣泛。掌握其實(shí)驗(yàn)操作技能，是相關(guān)專業(yè)本科生必備的一種能力。對儀器分析實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)狀和存在問題加以改善，重視實(shí)驗(yàn)課程，合理安排實(shí)驗(yàn)，針對性開放實(shí)驗(yàn)室，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)社會(huì)所需的應(yīng)用型人才努力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展而進(jìn)步，是需要長期的關(guān)注和實(shí)踐的，要在實(shí)踐中繼續(xù)改革、變化，向社會(huì)輸送優(yōu)秀人才。

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