農(nóng)科院校儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革初探

程 玲，李俊凱，王 勇

(長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北省澇漬災(zāi)害與濕地農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 荊州 434025)

農(nóng)科院校儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革初探

程 玲，李俊凱，王 勇

(長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北省澇漬災(zāi)害與濕地農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 荊州 434025)

根據(jù)儀器分析實(shí)驗(yàn)課在農(nóng)科院校中開設(shè)的目的和培養(yǎng)要求，總結(jié)了目前教學(xué)中存在的主要問題及矛盾，針對教學(xué)要求高、實(shí)驗(yàn)課時(shí)少等問題，通過精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、科學(xué)安排實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)教學(xué)方法等措施，從多方面保證在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件下培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、動手能力以及分析問題和解決問題的能力。并從改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、開放儀器分析實(shí)驗(yàn)室等方面進(jìn)行了思考與探討。

儀器分析實(shí)驗(yàn)課；農(nóng)科院校；問題；改革

儀器分析實(shí)驗(yàn)課是一門理論與實(shí)踐并重、知識與技能融會貫通的重要基礎(chǔ)課程。它對于促進(jìn)理論知識的理解運(yùn)用，保證整體教學(xué)水平起著重要的作用[1，2]，因此在教學(xué)中占據(jù)重要地位。儀器分析課也是高等農(nóng)業(yè)院校重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它對學(xué)生掌握現(xiàn)代大型儀器分析方法的原理和特點(diǎn)進(jìn)而更好地解決實(shí)際問題，并為今后的科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)具有重要的意義。為更好地適應(yīng)新時(shí)期教學(xué)改革與發(fā)展的需要，筆者結(jié)合長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院的實(shí)際情況，就儀器分析在農(nóng)科院校中遇到的問題進(jìn)行了探討，并嘗試了一些改革，現(xiàn)總結(jié)如下。

1 儀器分析實(shí)驗(yàn)課在農(nóng)科院校中的現(xiàn)狀及主要問題

儀器分析實(shí)驗(yàn)課在農(nóng)科院校中的主要問題表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

(1)部分農(nóng)科院校雖擁有少量大型儀器，但因數(shù)量不足，學(xué)生較多，因此難于開設(shè)普及型實(shí)驗(yàn)課程。

(2)儀器分析作為一門綜合性很強(qiáng)的科學(xué)，它對學(xué)生的綜合素質(zhì)要求比較高。而農(nóng)科院校目前雖然均開設(shè)了基礎(chǔ)課，但與儀器分析相關(guān)的基礎(chǔ)課太少，即使有也課時(shí)太少，難于系統(tǒng)完成基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)。

(3)由于儀器分析方法多，各種分析儀器又自成一體，而且儀器分析設(shè)備昂貴、維護(hù)費(fèi)用高，這給儀器分析實(shí)驗(yàn)課的正常開設(shè)帶來了一定困難。

(4)現(xiàn)代儀器設(shè)備自動化程度高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密、操作簡便，它自身的前沿性和實(shí)用操作特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和手段無法適應(yīng)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)[3，4]。如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前不了解該儀器的工作原理，也沒弄明白該儀器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及其作用，那么他們在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間內(nèi)將很難把知識理清，也就無法準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行操作。

(5)目前，大部分農(nóng)科院校用于儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的儀器設(shè)備還是上世紀(jì)70、80年代的儀器，且大多已老化，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足于實(shí)際應(yīng)用。這直接導(dǎo)致了教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)，而且在很大程度上也影響了學(xué)生對儀器分析技術(shù)的直觀印象和學(xué)習(xí)熱情。

(6)目前，農(nóng)科院校的儀器分析實(shí)驗(yàn)課主要是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)中完全按教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟和老師的演示實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作，造成對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方案及樣品前處理方法理解不深，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容就是照葫蘆畫瓢，缺乏應(yīng)用的思考及理解，這就造成許多學(xué)生實(shí)際運(yùn)用能力不強(qiáng)，解決問題能力差，造成學(xué)生畢業(yè)后更是在社會上動手能力差。

2 農(nóng)科院校儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革措施與效果

在農(nóng)科院校中建立一個(gè)符合儀器分析實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)，又符合農(nóng)科院校學(xué)生實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系十分必要。筆者結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，對其儀器分析實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行了改革，并取得較好的效果。其具體措施有：

(1)更新儀器設(shè)備。近十年來，長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院在學(xué)校大力支持下，通過省部共建實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)大型儀器設(shè)備達(dá)2 000多萬，引進(jìn)了一批自動化程度高的高檔大型儀器設(shè)備，包括紫外可見分光光度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、分子熒光光度計(jì)、全自動定氮儀、氣相色譜儀、液相色譜儀等。這些設(shè)備的更新，為該院的教學(xué)和科研提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支持。

(2)開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生創(chuàng)造更多使用儀器的機(jī)會。針對學(xué)生人多機(jī)少的特點(diǎn)，該院在儀器分析實(shí)驗(yàn)課通常安排5人一組，輪流上機(jī)操作，讓每個(gè)學(xué)生都有動手機(jī)會，同時(shí)開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生利用空暇時(shí)間來熟悉儀器的構(gòu)造，了解儀器的工作原理和使用方法，讓學(xué)生充分接觸并正確使用新儀器，進(jìn)而掌握先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技能。這樣不僅提高了儀器的使用率，而且提高了教學(xué)效果，達(dá)到了開設(shè)儀器分析實(shí)驗(yàn)課的目的。

(3)讓學(xué)生參與科研，改變實(shí)驗(yàn)課傳統(tǒng)的單一教學(xué)方法。該院在實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)行開放式教學(xué)，給予學(xué)生較多的自主權(quán)，把學(xué)生推到實(shí)驗(yàn)室，參加老師的課題進(jìn)行科研，促使學(xué)生自己到圖書館和教研室查文獻(xiàn)、找資料，制定實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使實(shí)驗(yàn)室成為第二課堂。

(4) 利用多媒體手段增加儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)信息量。該院通過制作多媒體課件輔助教學(xué)，將儀器的結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)操作、各種儀器安裝調(diào)試和分析過程等不易理解的難點(diǎn)，生動、形象、直觀地展示給學(xué)生。這不僅加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解，而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，擴(kuò)展了課堂空間，提高了教學(xué)效果。

(5)合理分配實(shí)驗(yàn)課時(shí)，保證教學(xué)質(zhì)量。為了在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)盡量掌握儀器分析實(shí)驗(yàn)課的目的和要求，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，該院在儀器分析實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)的分配及開設(shè)內(nèi)容中，經(jīng)過反復(fù)多次的調(diào)整，將儀器分析實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分為16個(gè)學(xué)時(shí)，詳見表1。由表1可知，該院以光學(xué)作為儀器分析的基礎(chǔ)來入門，然后以原子熒光技術(shù)為重點(diǎn)，過渡到現(xiàn)代的高效液相色譜等技術(shù)。這樣安排學(xué)時(shí)與內(nèi)容，可較好地將儀器分析實(shí)驗(yàn)課與理論課和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，有利于學(xué)生對知識的吸收和掌握。

表1 儀器分析實(shí)驗(yàn)課開設(shè)目的及學(xué)時(shí)安排Table 1 The purpose and hours arrangements of instrumental analysis experiment lesson

(6)重視實(shí)踐教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。考慮到農(nóng)科院校的性質(zhì)和學(xué)生今后發(fā)展的方向，根據(jù)“學(xué)以致用”的原則，該院與中國科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、浙江大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研單位和大專院校建立了校外實(shí)踐教學(xué)合作教育基地44個(gè)，把學(xué)生送出去，讓他們有更多的機(jī)會接觸并使用大型儀器，強(qiáng)化了對學(xué)生實(shí)際操作能力的鍛煉。

3 小結(jié)

隨著教育觀念的更新和人才培養(yǎng)模式的改變，重視和強(qiáng)化儀器分析實(shí)驗(yàn)課正是擺在農(nóng)業(yè)院校中長期而艱巨的任務(wù)，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索，建立一種更新、更有利于學(xué)生發(fā)展的教學(xué)模式，為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到真正的發(fā)展和提高。

[1]鄒 洪，葉能勝，谷學(xué)新.關(guān)于基礎(chǔ)儀器分析課程建設(shè)的幾點(diǎn)建議[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007，28(3)：109～110．

[2]龍小玲，蘇慶平，陳 文，等.儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2009，26(4)：88～90.

[3]魏自民，李 成.現(xiàn)代儀器分析教學(xué)改革與實(shí)踐[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會科學(xué)版),2007，5(2)：50～51.

[4]王宇昕， 張永忠， 徐雅琴.農(nóng)科“儀器分析實(shí)驗(yàn)” 教學(xué)改革初探[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2009,26(4):135～137.

2010-01-08

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30971948)

程 玲(1976-)，女，湖北公安人，農(nóng)學(xué)碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事儀器分析及實(shí)驗(yàn)室管理工作.

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2010.02.029

G642.423

A

1673-1409(2010)02-S102-02