張慶　朱宗強　梁美娜　李艷紅

摘要：儀器分析實驗是一門很重要的實驗必修課，儀器分析理論課和實驗課本質(zhì)一脈相承。本文分析了儀器分析實驗課的現(xiàn)狀和存在的問題，有針對性地提出了提高儀器分析實驗教學(xué)質(zhì)量的具體內(nèi)容和方式，最后分析了改革后實驗教學(xué)的優(yōu)勢及不足。

關(guān)鍵詞：儀器分析；實驗教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）50-0276-02

儀器分析自上世紀(jì)30年代問世以來，不斷豐富的分析化學(xué)內(nèi)涵使分析化學(xué)發(fā)生了一系列根本性的變化，隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，分析化學(xué)領(lǐng)域?qū)⒚媾R更深刻、更廣泛和更激烈的變革?，F(xiàn)代分析儀器的更新?lián)Q代，儀器分析新方法、新技術(shù)的不斷創(chuàng)新與應(yīng)用，都是這些變革的重要內(nèi)容。因此，儀器分析課程在高等院校理工科類課程中所處的地位日趨重要。高等院校為了使自己培養(yǎng)的人才能從容迎接用人單位的挑戰(zhàn)，已將儀器分析列為化學(xué)類、環(huán)境類、生物類等專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。筆者從儀器分析實驗課現(xiàn)狀和目前存在的問題、今后的教學(xué)改革建議三個方面予以闡述。

一、儀器分析實驗課程現(xiàn)狀

儀器分析實驗教學(xué)對象一般基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)生自學(xué)能力和主動學(xué)習(xí)的意識較差，從而導(dǎo)致儀器分析的常規(guī)實驗教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn)。為了提高實驗室效果，各高?；ㄙM巨資購買了很多大型儀器。儀器在分析和檢測領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)成為檢測機(jī)構(gòu)的必備設(shè)備。進(jìn)一步加強實驗教學(xué)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有利于學(xué)生就業(yè)和深造。從長遠(yuǎn)來看，加強儀器的操作和維護(hù)勢在必行。

近幾年來，秉承培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的理念，桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境工程中心實驗室通過爭取中央與地方共建、廣西重點實驗室建設(shè)、環(huán)境科學(xué)與工程博士學(xué)位點建設(shè)等多種渠道籌措建設(shè)經(jīng)費2000多萬元，用于更新、補充購置儀器設(shè)備，使實驗設(shè)備配置更完備、更合理，功能實驗室布局更科學(xué)合理，符合本科實驗教學(xué)改革和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。目前擁有的是電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）、原子吸收分光光度計（AAS）、元素分析儀（EA）、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）、離子色譜儀（IC）、氣相色譜儀（GC）、高效液相色譜儀（HPLC）等一批現(xiàn)代化儀器設(shè)備，10萬元以上的儀器設(shè)備40多臺，合計2000多萬元。這些大大地改善了實驗室的科研和教學(xué)條件。

二、目前存在的問題

1.理論課和實驗課脫節(jié)嚴(yán)重。儀器分析理論課程原理性強，概念抽象難懂?，F(xiàn)有的教材都是以圖片形式聯(lián)系實際問題展開的教學(xué)模式，缺乏實際和理論結(jié)合的課堂形式，很少給出物理意義或者工程意義上的詳細(xì)解釋。因此抽象的概念和陳舊的教材內(nèi)容是造成理論與實踐不能很好結(jié)合的原因之一。學(xué)生通過理論課學(xué)習(xí)一些基本理論，沒有見過實物，加之儀器分析理論課程比較枯燥，學(xué)生也只是在考試前突擊復(fù)習(xí)，應(yīng)付考試，未認(rèn)識到儀器分析的使用價值，從而導(dǎo)致所學(xué)儀器分析理論知識未能與其使用有效結(jié)合。

2.課前預(yù)習(xí)不夠，聽課效果差。首先，每次實驗課前充分預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容。明確實驗?zāi)康暮驮恚私馑鑳x器和藥品，把握儀器的操作要領(lǐng)、每一操作步驟的原理和作用，思考每一步驟實驗結(jié)果的影響大小和是否是實驗成功的最關(guān)鍵步驟。因此，每次實驗課前要求學(xué)生寫好預(yù)習(xí)報告，實驗指導(dǎo)教師應(yīng)認(rèn)真檢查預(yù)習(xí)報告，并給予指導(dǎo)；其次，實驗中要求學(xué)生嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，認(rèn)真記錄原始實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象，指導(dǎo)教師認(rèn)真檢查和監(jiān)督學(xué)生的操作是否規(guī)范。

3.大組教學(xué)，學(xué)生上機(jī)時間少。開放式實驗教學(xué)的效果，從教學(xué)的效果及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力來看是最好的。但實際上，每組學(xué)生人數(shù)受大型儀器數(shù)量的限制，每個學(xué)生個體實際上機(jī)操作的時間仍然偏少。教與學(xué)的互動流于形式，培育學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更是無從談起。

4.實驗報告不規(guī)范，結(jié)果和討論偏少。實驗報告普遍存在抄襲實驗教材、教師授課課件等現(xiàn)象。由于長期以來的重理論輕實踐等問題，實驗報告普遍存在抄襲現(xiàn)象，上交上來的實驗報告千篇一律，有的實驗報告甚至錯誤都一樣，而結(jié)果和討論部分內(nèi)容偏少，這里面的原因復(fù)雜，也是大多數(shù)教師在教學(xué)實踐過程中都會碰到的問題。教師一般是根據(jù)學(xué)生所撰寫的實驗報告完整情況來評定實驗成績的，由于實驗內(nèi)容完全一致，指導(dǎo)教師很難在實驗報告中考察出學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動手能力、理論知識的應(yīng)用能力以及提出問題、解決問題的能力。因此實驗報告評定的實驗成績不能客觀、全面地反映學(xué)生的能力。

三、教學(xué)改革建議

1.加強基礎(chǔ)知識與實驗教學(xué)的聯(lián)系。目前，桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境工程中心實驗室的大型儀器，完全可以滿足本科生教學(xué)和研究生儀器分析實驗的教學(xué)要求。環(huán)境類、水利類專業(yè)學(xué)生都已經(jīng)開設(shè)《儀器分析》課程，《儀器分析》中很多儀器理論和對應(yīng)的實驗項目可同時進(jìn)行授課，教師授課時可以直接在實驗室里面上課，課本上的插圖、多媒體教案flash和儀器零部件實物三者同時展現(xiàn)在學(xué)生面前，跟單純的理論授課相比，明顯有利于增加學(xué)生的感官印象，增強對概念的理解，改善教學(xué)效果。

2.增加實驗操作，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課程間增加儀器設(shè)備各部分的實物，有利于掌握理論知識，提高儀器分析實驗理論的學(xué)習(xí)興趣。現(xiàn)在很多高校教學(xué)實驗用儀器，但大多數(shù)價格昂貴，教學(xué)僅限于參觀。教學(xué)過程中讓學(xué)生參與到儀器操作過程中去，增強其“體驗感”。最后，實驗課程中引入虛擬仿真軟件的教學(xué)，其直觀的教學(xué)效果，一方面能夠增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另外一方面有利于增強基礎(chǔ)薄弱學(xué)生的理解能力。

3.將儀器維護(hù)經(jīng)驗貫穿到實驗教學(xué)中。大型儀器在安裝調(diào)校之后，廠家都會進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括儀器的基本操作、日常維護(hù)和故障診斷排除等內(nèi)容。在培訓(xùn)期間，儀器管理員應(yīng)當(dāng)向現(xiàn)場培訓(xùn)工程師系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)儀器的操作和維護(hù)方法，編寫操作手冊和日常維護(hù)手冊，使儀器維護(hù)工作制度化，責(zé)任落實到人，工作執(zhí)行到位。同時，可延長儀器使用壽命，提高儀器的使用率，使其更好地為教學(xué)科研服務(wù)，為社會服務(wù)。

4.利用多元化的現(xiàn)代教學(xué)手段。由于普通教師講學(xué)生聽的課堂模式很難提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，我們可以采用現(xiàn)代教學(xué)手段——多媒體教學(xué)進(jìn)行授課，在課堂中插播與課堂內(nèi)容相關(guān)特別是儀器原理的小視頻，來提升學(xué)生的印象。

5.將大型儀器與科技創(chuàng)新結(jié)合。學(xué)校在大二、大三階段開設(shè)一些大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，增加學(xué)生的創(chuàng)新能力。開創(chuàng)性課題里面增加相應(yīng)的儀器分析部分，有助于提高儀器分析的教學(xué)效果，更有利于提高儀器的使用價值。同時學(xué)生在使用儀器的過程中，使得在實驗課上學(xué)習(xí)到的簡單儀器維護(hù)知識得到了的實踐，這有利于培育出學(xué)生濃厚的科學(xué)興趣和動手能力。鼓勵實驗教師到國內(nèi)外著名高校深造學(xué)習(xí)，優(yōu)化實驗教學(xué)師資力量。設(shè)立特色創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗項目基金，支持創(chuàng)新實驗項目立項建設(shè)，并建立較為完善的項目管理制度，提升學(xué)生的認(rèn)知能力、實踐技能和生產(chǎn)體驗。

四、結(jié)束語

針對目前儀器分析理論課程和實驗教學(xué)脫節(jié)的現(xiàn)象，教師在教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容上需要不斷改進(jìn)。通過以上幾個方面的探索，在講授儀器分析相關(guān)的基本理論知識和實驗技能的同時，更注重激發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到了較好的教學(xué)效果。為了使學(xué)生能夠真正把學(xué)習(xí)興趣轉(zhuǎn)化為積極主動的學(xué)習(xí)源泉，就必須使學(xué)生理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，這就需要教師在教學(xué)過程中不斷學(xué)習(xí)、總結(jié)、積累和改進(jìn)，并綜合運用多種教學(xué)方法。

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Abstract：The instrument analysis experiment is a very important experimental compulsory course，the instrument analysis theory course and the experiment course are the essential one. This paper analyzes the present situation of instrument analysis experiment and the existing problems，puts forward the concrete to improve the quality of instrument analysis experiment teaching content and ways，and finally analyzes the advantages and disadvantages after the reform of experimental teaching.

Key words：instrumental analysis；the experimental teaching；the teaching reform