劉春香 紀(jì)磊 劉飛

摘 要：儀器分析實驗是高等學(xué)校的必修課程之一，與其理論課程教學(xué)相輔相成。該文針對高等院校儀器分析實驗教學(xué)過程中存在的一些問題，同時結(jié)合環(huán)境專業(yè)特色，從教學(xué)內(nèi)容、課程考核、教學(xué)目標(biāo)等方面進(jìn)行改革探究。實踐教學(xué)證明，實施改革措施不但能夠激發(fā)本專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能提高其動手能力，彰顯出此課程教學(xué)的科學(xué)性及連貫性。

關(guān)鍵詞：儀器分析實驗；教學(xué)改革；教學(xué)思考

中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）10-0164-02

Thinking and Curriculum Reform of the Instrumental Analysis Experiment

Liu Chunxiang et al.

（College of Life Sciences，Huaibei Normal University，Huaibei，235000，China）

Abstract：Instrumental analysis experiment is one of the compulsory course in universities，which was complementary to the teaching of theory. This paper mainly aims at the problems of existing in the teaching process of the course. Combined with the characteristicas of environmental speciality，the paper also proved into the teaching contents，course examination and teaching objectives. The teaching practice proves that these reforms can not only arouse the students learning interest and improve their practical ability，but also highlight the scientific and consistent of the course.

Key words：Instrumental analysis experiment； Teaching reform； Teaching thinking

儀器分析實驗是儀器分析課程的一個重要組分，是學(xué)生了解各種儀器結(jié)構(gòu)和原理，熟悉儀器操作方法，理解所學(xué)理論知識的重要途徑[1]。儀器分析法是依照被測物質(zhì)的物理或化學(xué)特性，采用一些特定儀器進(jìn)行測試的方法。儀器分析的理論和實驗技術(shù)一方面為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展提供發(fā)展的根本保障，另一方面也被廣泛應(yīng)用于材料、醫(yī)藥、食品、環(huán)境等領(lǐng)域，成為主要分析測試手段。自50年代以來，隨著光譜和色譜技術(shù)日趨成熟，這些技術(shù)越來越多地被應(yīng)用于科研工作和生產(chǎn)實踐中，例如監(jiān)測化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)、來源、含量及形態(tài)，以及對化學(xué)物質(zhì)的生物致毒性進(jìn)行評估等，分析造成環(huán)境問題的真正原因[2]。同時，本科學(xué)生在就業(yè)或考研面試環(huán)節(jié)經(jīng)常會被問到不同分析儀器的掌握和應(yīng)用情況。由此可見，儀器分析實驗作為基礎(chǔ)實驗課程，對提高學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)非常重要。目前，在儀器分析實驗教學(xué)過程中仍存在較多問題，各高校開設(shè)的實驗以基礎(chǔ)驗證性實驗居多，往往導(dǎo)致學(xué)生的興趣下降，學(xué)習(xí)積極性欠佳。結(jié)合儀器分析法技術(shù)性和復(fù)雜性的特點，本文分析實驗教學(xué)過程中存在的問題，總結(jié)改進(jìn)實驗教學(xué)的實用對策，旨在促進(jìn)學(xué)生更好地掌握這門實驗技術(shù)方面取得良好效果。

1 教學(xué)過程存在的問題

儀器分析實驗尤為適合環(huán)境和生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生作為基礎(chǔ)實驗課程。然而，能夠用于上課的儀器尤其是大型精密儀器配備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，導(dǎo)致在實驗教學(xué)過程中難以保證每個學(xué)生都按照要求進(jìn)行操作訓(xùn)練，培養(yǎng)目標(biāo)流于形式，最終影響實驗教學(xué)的效果。本文主要從以下幾個方面分析實驗教學(xué)過程中存在的問題：

從實驗內(nèi)容方面分析，實驗內(nèi)容較多而課時安排相對較少。在實際教學(xué)過程中，每個同學(xué)針對一種儀器的訓(xùn)練僅限于1～2個固定的實驗內(nèi)容，無法做到真正掌握該儀器的實驗操作和儀器原理。同時，在實驗項目設(shè)置過程中，以重復(fù)驗證性實驗居多，綜合實驗較少；合作完成實驗較多，學(xué)生獨(dú)立操作完成實驗的機(jī)會太少。

從實驗成績考核方面分析，教師在成績評定時多側(cè)重于實驗結(jié)果的對錯，導(dǎo)致一部分學(xué)生單純重視實驗數(shù)據(jù)而不重視操作過程，對儀器的操作步驟學(xué)習(xí)漫不經(jīng)心，缺乏規(guī)范化操作，不能完整掌握儀器操作的方法和技巧，這與開設(shè)這門實驗課的初衷相違背。

從教學(xué)目標(biāo)角度分析，該課程初衷是通過實驗的形式讓學(xué)生鞏固和掌握實驗操作技術(shù)和理論。然而，在實際教學(xué)過程中，儀器分析實驗的課程安排與理論課程脫離關(guān)系，造成部分實驗項目基本操作完成，而相應(yīng)的理論課程還沒有講解。這一現(xiàn)象不利于學(xué)生對儀器分析理論知識和實驗原理的理解和掌握。此外，對實驗項目屬性而言，驗證性實驗項目居多，實驗思路缺乏創(chuàng)新型和探索性。這一實驗思路影響學(xué)生創(chuàng)新思維和未來科研主觀能動性的激發(fā)，因而限制學(xué)生綜合素質(zhì)的鍛煉和提高。

2 教學(xué)改革措施

針對教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，本文提出以下改革措施：

首先，調(diào)整儀器分析實驗內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)實驗內(nèi)容的綜合性和設(shè)計性，突出創(chuàng)新性。以驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗3個層次開展實驗教學(xué)活動，適當(dāng)把教學(xué)課時向綜合性實驗和設(shè)計性實驗傾斜。例如，通過一些經(jīng)典的驗證性實驗內(nèi)容讓學(xué)生充分掌握分析原理，這部分實驗內(nèi)容約占總課時的50%～60%[3]。同時，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗室現(xiàn)有的儀器情況進(jìn)行實驗設(shè)計，如利用電化學(xué)方法測定水中有機(jī)污染物含量（比如多環(huán)芳烴、三氯甲烷等）[4]、高效液相色譜法測定蔬菜中微量元素等等。學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好進(jìn)行選題、設(shè)計完整的實驗方案，通過這一過程的訓(xùn)練，提高自身的創(chuàng)新能力和科研能力。

其次，改革傳統(tǒng)的“儀器分析實驗”多人一組的做法，增加考核指標(biāo)，強(qiáng)調(diào)理論知識結(jié)合實驗操作的理念。在實驗分組方面，根據(jù)實驗內(nèi)容和所需儀器的不同，盡量保證2～3名同學(xué)為一小組。對于大型儀器的實驗操作，可以將整個實驗分成2～3個部分，每個小組獨(dú)立完成實驗的一部分，從而保證每個小組全程參與實驗，提高工作效率。此外，在進(jìn)行設(shè)計性實驗時，根據(jù)實驗題目和難易程度及時安排學(xué)生進(jìn)行實驗討論和前期準(zhǔn)備，保證課堂時間學(xué)生可以集中進(jìn)行儀器操作。同時，增加和延長開放實驗室的時間，增加周六和周日開放實驗室，積極協(xié)調(diào)有關(guān)老師增加實驗課時，安排有興趣的學(xué)生參與到相關(guān)課題進(jìn)行科研工作。因此，實驗室定期開放，一方面能夠保證學(xué)生充分掌握儀器分析實驗，另一方面可以讓學(xué)生提前適應(yīng)科研工作的習(xí)慣，為以后從事科研工作打牢基礎(chǔ)。在課程安排方面確保學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過該實驗相關(guān)的理論課程，一般在下一個實驗內(nèi)容理論課程開設(shè)之前，將上一個實驗內(nèi)容的驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗全部集中上完。在保證理論先行的基礎(chǔ)上，每次實驗課上機(jī)操作之前教師對實驗內(nèi)容詳細(xì)講解，重點讓學(xué)生了解實驗儀器結(jié)構(gòu)、原理及注意事項等，教學(xué)方式多采用多媒體方式，圖文并茂，標(biāo)注流程[5]。

最后，改革實驗考核標(biāo)準(zhǔn)。在實驗考核方面，反映學(xué)生實驗成績主要為實驗報告，重點看報告中實驗步驟、數(shù)據(jù)、圖表及計算結(jié)果書寫是否符合實驗要求。另外，在分值分配方面，實驗報告、操作考試和理論考試成績分別占總成績的60%、20%和20%。其中，回答課堂提問情況、實驗態(tài)度和是否請假等細(xì)節(jié)也都應(yīng)該在成績考核范圍內(nèi)[6]。

3 結(jié)束語

通過儀器分析實驗教學(xué)實踐改革，讓學(xué)生逐步樹立真正掌握實驗技術(shù)的責(zé)任意識，讓教師在教學(xué)的每個環(huán)節(jié)重視培養(yǎng)學(xué)生的實驗思維和動手能力，給予學(xué)生足夠的儀器操作時間，鼓勵學(xué)生在綜合性和設(shè)計性實驗環(huán)節(jié)充分發(fā)揮自我主觀能動性，逐步貫穿新的科研實踐進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)

[1]吳茜，楊發(fā)福.“低碳”理念下的有機(jī)實驗改革初探[J].廣州化工，2012，40（2）：131-133.

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[3]周立敏，楊桂朋，高先池，等.儀器分析實驗教學(xué)的思考與實踐[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2016，14（1）：148-149.

[4]李卉卉，張士偉，海錦慧，等.面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的儀器分析實驗教學(xué)改革[J].化學(xué)教育，2015，36（16）：40-43.

[5]殷馨，王海文.合理運(yùn)用多媒體教學(xué)手段提高化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量[J].化工高等教育，2011，28（6）：48-50.

[6]吳紅波.分析化學(xué)實驗教學(xué)體系改革與探索[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，（2）：60-62. （責(zé)編：王慧晴）