仪器分析实验教学效果提高对策探讨

王晓清+张纪梅

【摘 要】仪器分析实验是一门重要的培养学生动手能力、解决实际生产、生活和科研问题能力的课程. 由于实验条件的限制和其他方面的原因，实际的教学效果并不理想，本文以提高教学效果为目的， 就目前的实验教学现状进行了分析并提出了相应的改革措施.

【关键词】 仪器分析实验；教学效果；教学模式；实验内容；考核方式

随着全球经济、科技的迅猛发展，仪器分析在生产生活和科研中所占的地位越来越重要。仪器分析及实验课程是培养学生了解使用各种分析仪器、创新能力以及为将来在工作岗位上解决实际的生产、生活、科研问题的能力的一门重要课程。因此，仪器分析实验课程的教学模式及教学效果直接影响着学生对各种大型分析仪器的学以致用的素养及能力的培养。

为了提高仪器分析实验教学的效果，使学生掌握仪器的基本操作和使用规范，培养学生从事科学研究、生产实践的初步能力，针对目前本专业仪器分析实验存在的主要问题，有必要对仪器分析实验教学进行改革。本文就对教学中存在的主要问题和相应的解决对策做了簡要的探讨[1]。本文从以下四个方面，对本专业仪器分析实验教学存在的问题及其解决对策进行了详细的论述。

一、仪器设备资源

仪器分析一般都是大型或者价格昂贵的仪器设备，限于条件，普遍存在设备资源不足的问题。实验小组一般5～10人一台仪器，不能保证每个学生都有充分的仪器操作和使用机会。鉴于此问题，我们提出了两个解决方案。一是共享全校分析仪器资源，在我校，除了校级的仪器测试中心以外，其他几个理科学院都购置了一些常用的分析仪器，在合理安排实验时间的前提下，我们充分利用每一个平台的资源，以达到让每一个学生都有充分的机会动手实验，同时让这些资源减少闲置时间，充分发挥更大的作用。二是课前充分利用仿真软件进行模拟实验，让学生通过模拟实验初步了解仪器的构造、使用方法以及操作规范和注意事项等。在实际的实验过程中，减少犯错几率，可以提高效率。

二、教学模式

我们的仪器分析课程和实验课程基本是分开上的。先上完课堂理论课，再上实验课。这样难免会使理论课和实验环节联系不紧密。导致上课时学生感到理论知识枯燥，难以理解。等学完所有的章节再进行实验时，学生对前面学完的部分理论知识已经印象不深，在进行实验时，要重新回忆，将难以和实验进行紧密充分的联系，势必会影响实验教学效果。根据这个现状，我们设计了新的理论与实验相结合、交替进行的教学模式，即初步实验-理论学习-深度实验的模式。上理论课之前，先给学生展示和生活联系密切的简单实验[2]，比如用液相色谱法检测牛奶中的三聚氰胺[3]、饮料中塑化剂的检测[4]，通过实验让学生对即将学习的仪器构造及其使用方法有一个感性的认识，通过与生活密切相关的实验展示来提高学生对相应仪器学习的兴趣，进而提高课堂理论教学的效果，在后续深度实验过程中会进一步加深学生对相应仪器的了解和使用，更有效的培养学生的运用仪器分析和解决实际问题的能力。

三、实验内容

目前我们开设的实验主要使用常用的分析仪器，包括紫外，红外，荧光，色谱等。实验内容主要以验证性的简单实验为主，目的是通过实验，使学生掌握仪器的基本工作原理和使用操作规范，至于进一步的实际应用则缺乏相应的实验支持。而且验证性实验内容固定死板，缺乏趣味性和创造性，难以调动学生们的主动性和积极性。针对此情况，我们改革实验内容由单纯的验证性实验变为两个部分，一部分是验证性实验，另一部分是设计性实验，与生活生产科研实践相结合。比如，紫外实验除了基本的验证性实验外，增加一个紫外光谱法检测饮料中的添加剂的设计性实验。具体的实验条件和实验步骤在老师的指导下由学生查阅文献获得，详细的实验过程在老师的指导下，由学生独立完成。另外，设计性实验还可以增加老师的科研内容，这样既让学生有机会了解最新的科研前沿，同时也辅助老师完成一部分科研工作，是有利于教学科研紧密结合、相互促进的双赢措施。这样的设计性实验，从预习的阶段开始，就大大提高了学生的积极主动性，在实验过程中，学生按照文献一边思索，一边动手操作，同时在必要的时候接受老师的指导，实验结束后，进行总结和实验报告的撰写。在整个过程中，学生的兴趣与主动参与程度将大大提高，对于培养学生的动手能力和学以致用的科学素养效果是不言而喻的。

四、考核方式

我们过去对学生的实验考核方式主要是提交实验报告，学生很容易抄袭敷衍了事，不能保证每个学生都保质保量的独立完成，从而造成考核不公正及无法调动学生进行实验的积极主动性。因此，我们提出了实验考核方式由单纯提交实验报告评定成绩改为成绩由四个部分构成：预习报告（提问式，20分）、实验操作（规范性，30分）、实验报告（30分）和考试考核（20分）[1]。预习报告这个环节，可以通过实验开始时对学生进行相关知识的提问，根据学生的回答来判定成绩。实验操作过程中，根据学生对于仪器的基本操作和规范掌握的情况来判定成绩。实验结束后，学生对各自的实验结果进行处理并撰写实验报告。考试考核是在所有的仪器分析实验结束后，采取抽签的方式，让学生选择进行简单实验环节或相关实验知识回答这两种考试方式之一。 这样，从实验预习准备到实验结束，每一个环节都和成绩紧密相关，大大提高学生的学习主动性，从而达到通过实验培养学生正确使用分析仪器、创新能力、分析和解决相关问题的能力。

五、结论

仪器分析科学本身在不断发展，教学方面也要与时俱进，不断更新与改革。仪器分析实验是实践性很强的一门课程，应该充分发挥它的作用，培养出适应社会发展需要的具有创新能力和分析问题、解决问题能力的应用型人才。

参考文献：

[1] 柴 山，王晓蒙，仪器分析实验教学改革研究与探索[J]，临沂大学学报，2017，39（2）：114-118.

[2] 孙 萍， 仪器分析实验教学改革的初探与实践[J]，广州化工，2017，45（ 4）： 144-145。

[3] 丁涛，徐锦忠，李健忠，等 . 高效液相色谱-二极管阵列检测法及高效液相色谱-电喷雾串联质谱法测定植物源性蛋白中残留的三聚氰胺[J]. 色谱，2008，26（ 1） ： 6-9.

[4] 吴惠勤，朱志鑫. 不同类别食品中21种邻苯二甲酸酯的气相色谱，质谱测定及其分布情况研究[J]. 分析测试学报，2011，30（10） ：1079-1087.endprint