ICP-OES開放實驗的研究與實踐

崔巖 張帆

(渤海大學 實驗管理中心,遼寧錦州 121000)

ICP-OES開放實驗的研究與實踐

崔巖 張帆

(渤海大學 實驗管理中心,遼寧錦州 121000)

渤海大學實驗管理中心為在實驗教學中,踐行高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新人才,實現(xiàn)素質(zhì)教育的目標 為本科生開設(shè)了ICP-OES開放實驗。通過大型儀器開放實驗系統(tǒng)網(wǎng)上申請、報名、審批,實現(xiàn)開放實驗的規(guī)范化、合理化,細化實驗過程管理,取得了良好的實驗效果。

開放實驗 ICP-OES 創(chuàng)新人才

1 ICP-OES開放實驗介紹

“開放實驗”源于20世紀60年代初期美國的物理實驗教學改革，又稱“自由實驗”、“可擴展實驗”、“開放式實驗”等[1]。針對開放實驗最直接的解釋是將實驗室不分時段全天候?qū)嶒炚唛_放，實驗者依據(jù)自身實際需求選擇儀器、時間安排實驗。開放實驗是創(chuàng)設(shè)一種開放的、自主的學習環(huán)境[2]。開放式實驗為學習者提供了良好的實踐環(huán)境，更有利于調(diào)動學生學習積極性和提高學生實踐能力，充分發(fā)揮學習潛力，為培養(yǎng)新型創(chuàng)新人才提供便利條件，也創(chuàng)造了因材施教的培養(yǎng)模式。

ICP-OES可用于地質(zhì)、環(huán)保、化工、生物、醫(yī)藥、食品、冶金、農(nóng)業(yè)等方面樣品中元素的定性、定量分析[3]。具有高效穩(wěn)定、精確度高、工作曲線具有很好的線性關(guān)系等特點，被用于一系列分析化學等課題中。為了發(fā)展學生個性和培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才，鼓勵教師將科研工作的一部分作為開放實驗交給學生，學校將ICP-OES開放實驗納入課程體系。開放實驗是一門選修實驗課，學時為15學時，學分為0.5分。ICP-OES開放實驗主旨為提高學生實踐動手操作能力，提早接觸科研實驗，提高分析解決問題能力，培養(yǎng)具有較高科研素養(yǎng)的復合型人才。近幾年，實驗管理中心依據(jù)ICP-OES為硬件基礎(chǔ)，建立了一整套“開放實驗預(yù)約管理系統(tǒng)”，形成了完善的ICP-OES開放實驗實踐平臺。

2 ICP-OES開放實驗教學

2.1 準備工作

每次開放實驗前，維護調(diào)整儀器使儀器處于良好運行狀態(tài)。通過“開放實驗預(yù)約管理系統(tǒng)”發(fā)布開放通知。由指導教師對實驗項目全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)的操作以及在食品衛(wèi)生、地質(zhì)、 環(huán)境監(jiān)測、半導體材料分析中的應(yīng)用進行介紹，并對光譜儀進行實地講解。

2.2 指導教師申報

通過渤海大學實驗管理中心的開放實驗預(yù)約系統(tǒng)，注冊教師信息，提交申請表。審核通過后，學生可自行網(wǎng)上報名，學生數(shù)量滿額后系統(tǒng)關(guān)閉，指導教師下載名單后，即可和學生聯(lián)系，確定實驗題目和上課時間。

2.3 研究范圍

研究內(nèi)容廣泛，包括食品中的營養(yǎng)元素含量及是否有重金屬污染、土壤里的重金屬含量的測定、化妝品中的有害金屬的測定、飲用水的礦物質(zhì)含量的測定等等[4]。

2.4 項目實施

學生利用業(yè)余時間，包括中午、晚上及周末，進實驗室開展實驗。教師按學生計劃好的時間進行準備，如有變動，提前1天通知老師。

2.5 撰寫實驗報告

實驗結(jié)束后，按照“開放實驗預(yù)約管理系統(tǒng)”提供的實驗報告格式，撰寫相關(guān)實驗報告，報告內(nèi)容：開放實驗題目、目的、意義，開放實驗所用材料、方法、過程，最終提供實驗數(shù)據(jù)及得到結(jié)果。學生撰寫實驗報告，由指導教師負責審查、指正。

2.6 結(jié)題報告會

實驗管理中心組織學生結(jié)題匯報，每組派一名學生為代表匯報本組實驗成果，并討論實驗中的出現(xiàn)的問題和實驗收獲。

2.7 成績評定

學生實驗成績由相關(guān)指導教師，依據(jù)學生在實驗過程中的表現(xiàn)、提交的實驗報告綜合評定給出。要求學生嚴格按照實驗規(guī)程操作，實驗報告格式規(guī)范數(shù)據(jù)準確。

3 ICP-OES開放實驗管理

3.1 規(guī)章制度的嚴格執(zhí)行

安全有序的實驗室開放制度是實驗順利進行的保障。在開題前的動員大會上，對學生進行實驗室安全教育，講解實驗室守則、規(guī)章及管理制度等。要求學生認真遵守，嚴格執(zhí)行，實驗中心開放實驗管理老師進行定期檢查，確保實驗有序地進行。

3.2 項目專項經(jīng)費的科學管理

ICP-OES實驗對于標準品的要求比較高，價格方面相對比較昂貴，工作氣體氬氣要求純度99.99%，為高純氬氣，價格也很貴。再加上常用試劑、耗材等的需求，因此，在實驗經(jīng)費管理上需要審慎，在項目經(jīng)費管理上，具體情況具體分析，主要遵循兩大原則：一是盡可能滿足學生的實驗需求； 二是 確保不超出經(jīng)費預(yù)算[5]。

3.3 開放實驗系統(tǒng)負責人及指導教師職責

(1)開放實驗系統(tǒng)負責人負責對開放實驗指導教師的開放實驗申請表、經(jīng)費申請表進行整理，報請上一級實驗主審審批，同時負責開放實驗的安全監(jiān)察及開放實驗時間審核。(2)開放實驗指導教師負責審批申報學生，實驗過程指導學生，記錄學生實驗的實施情況；負責實驗經(jīng)費預(yù)算、試劑訂購、進度安排、樣品預(yù)處理等工作，此外還負責ICP-OES的培訓使用，包括氬氣鋼瓶、水泵、通風的開關(guān)。ICPOES的方法的編輯建立、進樣測試、譜圖的分析、數(shù)據(jù)分析與計算、打印報告以及保養(yǎng)與維護等。同時負責實驗室管理及安全工作，對實驗報告進行審查，指正等工作，嚴把實驗項目實施質(zhì)量關(guān)。

4 結(jié)語

在學生的反饋里我們知道了，通過開放實驗，使學生開闊了眼界，學到了書本上學不到的知識，在開放實驗中，通過老師的講解，不僅學習了儀器原理，還能夠動手操作，感受到了開放實驗的魅力，做科研搞研究雖然枯燥，卻是很有趣的事，只要能堅持，就會取得滿意的結(jié)果。不僅如此，開放實驗對學生今后的學習有很大的幫助，也增加了學生考研的動力。

[1]徐建東,王海燕.高校開放實驗體系架構(gòu)[J].高校開放實驗體系架構(gòu).2007,24(9)：106-108.

[2]薛凝,杜燕萍,王曉先等.實施開放式實驗教學加強學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].渭南師范學院學報,2010,25(5)：78-80.

[3]張艷萍,劉連利,王莉麗等.電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法同時測定水果中Ca、Fe、Zn等元素含量[J].化學試劑,2010,32(2)：144-146.

[4]王莉麗,劉連利,張艷萍等.ICP—OES法對葡萄酒中14種微量元素含量的測定[J].渤海大學學報：自然科學版,2012,33(2)：145-148.

[5]開放實驗室培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].實驗科學與技術(shù),2009,7(4)：134-135,138.

崔巖(1977-),女,渤海大學實驗師,從事分析實驗研究工作。