張麗華

摘 要 儀器分析是分析化學的一部分，它是借助于精密的分析儀器，依據物質的物理性質或物理化學性質來確定物質的化學組成、含量及結構的分析方法。隨著電子技術、計算機技術、激光技術等新技術應用于儀器中，經典的化學分析不斷被儀器化。儀器分析的應用領域也越來越廣泛，它不僅應用于醫(yī)藥、化工、冶金還應用于食品、地質、環(huán)保、國防等領域。

關鍵詞 儀器分析 教學改革 教學方法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Instrumental Analysis Course Teaching Reform and Exploration

ZHANG Lihua

（Chifeng Industry Vocational Technical College， Chifeng， Inner Mongolia 024005）

Abstract Chemical analysis is a part of the instrument， it is by means of sophisticated analytical instruments， according to the physical or physicochemical properties of the substance to determine the chemical composition analysis of the content and structure. As electronic technology， computer technology， laser technology and other new technologies applied to the instrument， classical chemical analysis continue to be instrumented. Instrumental analysis applications are increasingly being used， it is not only used in pharmaceutical， chemical， metallurgical also used in food， geology， environmental protection， national defense and other fields.

Key words instrumental analysis； teaching reform； teaching method

儀器分析課程在教學過程中存在以下問題：其一，因一些大型精密儀器價格昂貴，普及較困難。而學校儀器的數(shù)量又有限，特別是精密貴重儀器，有時只有一兩臺，由于儀器嬌貴，擔心學生使用過程中誤操作而損毀，所以，上課時學生只能觀摩或者觀看教師演示，學生直接動手操作機會很少。其二，目前職業(yè)學生文化知識基礎薄弱，而儀器分析所包括的分析方法很繁多，如：電化學分析法、光學分析法、光譜分析法、質譜分析法、差熱分析法等分析方法。而每一種分析方法根據被測物參數(shù)和原理的不同又有不同的分析方法，就以光學分析法為例，又可分為紫外-可見光譜法、紅外光譜法、原子發(fā)射光譜法、原子吸收光譜法、熒光光譜法、核磁共振波譜法，自然，每一種分析儀器的操作過程及應用情況也不同。怎樣把繁多而難懂的理論簡單明了化成為儀器分析課教學的一大難題。其三，通過對食品和化工兩個不同專業(yè)學生儀器分析的教學，筆者發(fā)現(xiàn)儀器分析教材很多，絕大多數(shù)是不分專業(yè)，不論學生水平而通用的，想選擇適合本專業(yè)本校學生的的儀器分析教材卻很難。其四，目前儀器分析課程教學仍然是一種以教師講授為主、課堂學習為主、書本內容為主教育方式，“教師講得辛苦，學生聽得疲勞”， 使儀器分析教學陷入了一種兩難的境地。

針對這些問題，應從以下幾個方面進行教學改革。

1 利用多種教學方法，提高教學質量

對于容易普及而又相對便宜的儀器，學校要多配置一些，并采用現(xiàn)場教學，也就是直接把學生帶到實驗室，對著儀器進行講解，邊觀察邊講解，利用直觀教學的方法來提高教學質量。這樣，在增加學生感性認識的同時增進學生對儀器工作原理的理解。還要盡可能地用一些報廢的舊儀器來進行結構原理的講解。比如，在講可見分光光度計時，就可用報廢的721型可見分光光度計，首先讓學生觀察儀器外部控制按鍵并熟悉其用途和操作方法，再拆開儀器，讓學生觀察可見分光光度計的內部結構和主要部件，教師進一步講解每一個零部件的作用，再讓學生試著組裝儀器，并畫出儀器的光學系統(tǒng)簡圖。這樣就會使學生對這個儀器結構和原理充分理解，對內部光路印象深刻。像酸度計、離子計、旋光儀等常用儀器都可采用類似的教學方法。

對于價格昂貴且操作復雜的大型儀器，本身儀器數(shù)量有限，又擔心學生操作過程中損壞，所以往往是教師在課堂上以黑板加粉筆的形式講解結構和原理，有時用圖片輔助教學，之后在實驗室里教師操作演示學生觀摩，學生自主操作儀器的機會是少之又少，也就不能做到熟練操作。筆者認為應采用現(xiàn)代多媒體教學手段，將復雜的方法原理、儀器結構、內部構造、分析流程、圖譜及數(shù)據分析等制成圖片、動畫或視頻材料，再結合聲、形、色等，將復雜難懂的內容形象直觀的表現(xiàn)出來，通過多種感覺來刺激學生的想象力，加深學生的理解，活躍課堂氣氛，激發(fā)學生學習熱情，提高教學效果。例如，在講解高效液相色譜時，先讓學生觀看圖片熟悉儀器外觀，理解每個分儀器的作用，然后讓學生觀看每個分儀器的剖面圖，理解其工作原理，再將整個儀器的工作流程制成動畫，演示流動相流動過程。淺顯易懂地描繪了復雜的結構和原理，最后用自制的視頻演示所使用的高效液相色譜儀操作過程。多次觀看視頻至學生能熟練掌握為止，之后讓學生進入實驗室進行實際動手操作，學生操作起來就容易上手。在儀器數(shù)量有限的條件下，采用分組實驗協(xié)同合作的方式，增加學生對儀器的操作機會，爭取做到人人動手多次演練。也可以通過模擬實驗對大型儀器進行多次演練，例如通過氣相色譜虛擬實驗室，了解儀器內部結構和原理并熟悉操作過程。

2 合理選擇儀器分析教材

首先，儀器分析教學內容最主要的是光譜學、電化學和色譜學三部分內容，并應該按這一順序來編寫，大部分教材正是采用這一順序編寫的，較為合理。因為這樣做，可以使學生在懂得光學分析法和電學分析法后，更容易接受色譜分析的學習，因為光譜檢測器和電化學檢測器是色譜學中常用的檢測器，所以在講色譜部分之前應該先有光譜學和電化學知識的準備。

其次，選用教材時要考慮到學生的專業(yè)情況。不同專業(yè)的學生儀器分析課程學習的要求不同：食品類專業(yè)的學生，要講求課程內容的實用性，通過儀器分析課程的學習讓他們知道在面臨某一項分析任務時應選用何種儀器，并掌握常任分析儀器的基本操作方法。盡量選擇理論淺顯易懂實驗內容較多的教材，且以光學分析法和色譜分析法為主而以電化學分析法為輔的教材。比如詳細講授紫外、可見、原子分光光度儀、紅外光譜儀，色譜分析中主要講授氣相色譜和液相色譜，離子色譜儀，電化學分析中只選酸度計、電位滴定儀等有限的幾個詳細講解，其他不做重點講授，再結合儀器連用內容。化工類專業(yè)的學生，需要對基礎理論、分析原理、儀器構造及數(shù)據處理都必須熟練掌握，選擇教材時要注重理論知識的介紹，且要以電化學分析法為主，結合光學分析法和色譜分析法等分析技術。必要時可以介紹新的分析方法和新的分析技術給學生作為知識的擴展。

再次，選用教材還要考慮理論教學與實驗教學相結合的問題?，F(xiàn)在許多儀器分析教材以大篇幅的理論為主，涉及的實驗內容卻很少。對于職業(yè)院校學生來說，培養(yǎng)的目標是培養(yǎng)技能型的實用人才或操作人才。更應該重操作輕理論，這就要求教材選用上既要注重理論課的教學內容更要注重實驗課的教學內容。

最后，教材選定后，在實施教學前，要根據專業(yè)特點、學生知識結構水平和學校儀器配置情況對教材內容進行合理的取舍，節(jié)選出與專業(yè)密切相關的教學內容。選講部分內容、精講重點內容、減輕教學壓力。為了彌補學校實驗條件的不足，補充教材內容，讓學生接觸到學科前沿的知識，可以考慮其他辦法傳授給學生。可充分利用網絡信息資源進行教學，通過網絡學堂，給學生推薦一些視頻網站，如氣相色譜質譜聯(lián)用技術操作視頻，或者將教學內容錄制成教學錄像上傳至網絡以供學生自學，再或者，以課下作業(yè)的形式，把需要學生補充學習的內容布置下去，讓學生通過查找參考書或網絡，在完成作業(yè)任務的過程中學會這部分知識，教師通過檢查批閱，找出學生自學過程中的不足或欠缺，課上利用幾分鐘的作業(yè)講評時間予以補充。

3 加大實驗教學的比重，培養(yǎng)學生的實驗動手操作能力

詳細講解重點內容，簡單講解次要內容，這樣可適當減少理論課時，從而加大實驗課時內容。在學校條件允許下多購置常用儀器，采用在實驗室中授課的方法，邊講解邊操作來減少常用儀器的實驗課。加大精密分析儀器的實驗課時，并將學生合理分組進行動手操作?？梢宰寣W生參與教師的科研項目，通過與教師共同完成科研內容提高動手能力。也可以與企業(yè)和當?shù)貦z測機構合作，讓學生不計報酬去頂崗實習，增加學生實際動手操作的機會。

傳統(tǒng)的教學手段及教學內容已經不能滿足高職學生對實踐操作及知識更新的需示，所以有必要進行教學改革的探索，以提高學生的學習興趣和動手能力。