師范類高?！秲x器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革初探*

張　藝

(伊犁師范學(xué)院應(yīng)用化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆　伊寧　835000)

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師范類高?！秲x器分析實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革初探*

張藝

(伊犁師范學(xué)院應(yīng)用化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆伊寧835000)

針對(duì)師范類高?！秲x器分析實(shí)驗(yàn)》課特點(diǎn)及存在的問題，結(jié)合多年實(shí)踐教學(xué)的探索研究，圍繞師范類學(xué)生的特點(diǎn)、所涉及的管理人員的協(xié)調(diào)、儀器的操作及維護(hù)、成績(jī)?cè)u(píng)定等相關(guān)問題進(jìn)行剖析。旨在提高儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生的動(dòng)手能力、解決師范類高校《儀器分析實(shí)驗(yàn)》課面臨的普遍問題。

師范類高校；儀器分析實(shí)驗(yàn)課；大型儀器；教學(xué)改革

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)可以對(duì)許多化學(xué)概念、原理、規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可以培養(yǎng)動(dòng)手能力、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等能力[1-4]。因此實(shí)驗(yàn)課是化學(xué)教學(xué)中不可或缺的一個(gè)部分。通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。作為一門特殊的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)課和理論課相輔相成。

儀器分析實(shí)驗(yàn)[5-8]是繼基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課后，高校必開設(shè)的一門實(shí)驗(yàn)課，通過儀器分析實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)、使用某些特殊的大型儀器[9]，并且與理論課聯(lián)系，掌握儀器原理、構(gòu)造、使用事項(xiàng)等，為以后參加工作做好準(zhǔn)備。是師范類高校中的化學(xué)專業(yè)、環(huán)境科學(xué)專業(yè)、食品科學(xué)專業(yè)及藥學(xué)等專業(yè)必修或選修課程。

相比較于工科、理科類高校，師范類高校在開設(shè)儀器分析實(shí)驗(yàn)課過程中或多或少存在某些問題，限制了學(xué)生的發(fā)展。本文旨在總結(jié)歸納出師范類高校儀器分析實(shí)驗(yàn)課存在的問題，結(jié)合自己及同行經(jīng)驗(yàn)，提出具有實(shí)際意義的方案，望可以為兄弟院校提供幫助。

1　師范類學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)

相比較于工科類、綜合性大學(xué)，師范類高校的學(xué)生動(dòng)手能力和自學(xué)能力較差、基礎(chǔ)較弱，尤其表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課上。學(xué)生思想上不重視實(shí)驗(yàn)課，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課沒有理論課重要。從基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課開始基礎(chǔ)就沒打牢，常規(guī)儀器使用不規(guī)范(燒杯溶解溶液、容量瓶定容、滴定管的使用等)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課基礎(chǔ)越來(lái)越差。對(duì)于使用大型儀器的實(shí)驗(yàn)課來(lái)說(shuō)更是難跟上教學(xué)步伐，況且儀器分析實(shí)驗(yàn)課的數(shù)據(jù)處理需要專門計(jì)算機(jī)軟件(這些都是課外自學(xué)內(nèi)容)。致使學(xué)生對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)課的興趣較低。

2　儀器分析實(shí)驗(yàn)課存在的主要問題

與常規(guī)實(shí)驗(yàn)課相比，儀器分析實(shí)驗(yàn)課借助于大型儀器進(jìn)行教學(xué)。大型儀器還需要配上輔助設(shè)備來(lái)保證實(shí)驗(yàn)條件。所以儀器分析實(shí)驗(yàn)課有其特殊性質(zhì)。下面進(jìn)行總結(jié)歸納。①儀器分析實(shí)驗(yàn)課與理論課不同步：基本上理論課從第一周開始，儀器分析實(shí)驗(yàn)課最快第三周開始，即使如此也會(huì)出現(xiàn)理論課、實(shí)驗(yàn)課不同步想象。這樣，實(shí)驗(yàn)課開展的時(shí)候，理論課沒有講解，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不能完全理解實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)效果不佳。②要求獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室：大型儀器的體積較大、要求的實(shí)驗(yàn)條件特殊(保持溫度、濕度恒定)，要有獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室擺放大型儀器。③配輔助設(shè)備：某些特殊儀器必須配上空調(diào)維持溫度，穩(wěn)壓器穩(wěn)定電壓，冗余電源防止停電毀壞大型儀器等。④配儀器操作人員：由于大型儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不便，基本上每臺(tái)大型儀器(原子發(fā)射/熒光光譜儀、氣相/液相色譜儀、質(zhì)譜儀等)都有自己的操作人員，而往往儀器操作人員并不是儀器分析實(shí)驗(yàn)課的老師。⑤大型儀器數(shù)量少：由于師范類高校的經(jīng)費(fèi)問題，大型儀器、輔助設(shè)備的價(jià)格昂貴，只能購(gòu)買一臺(tái)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研工作。如此一來(lái)，儀器分析實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)出現(xiàn)“僧多粥少”的問題，在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間里很難保證每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手操作。⑥安全隱患：某些大型儀器需要使用輔助氣體進(jìn)行工作，如原子吸收分光光度計(jì)，需要乙炔-空氣作為燃?xì)夂椭細(xì)?，兩種氣體的比例有嚴(yán)格要求，操作不當(dāng)就會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)。⑦大型儀器維修耗時(shí)：儀器分析實(shí)驗(yàn)課所需的大型儀器價(jià)格昂貴，操作要求嚴(yán)格，實(shí)驗(yàn)過程中如果操作不規(guī)范就會(huì)毀壞儀器，然而高校大型儀器都是入庫(kù)管理，儀器的維修要經(jīng)過本院系領(lǐng)導(dǎo)簽字，接著送到設(shè)備科、教務(wù)處等有關(guān)單位審批，所以大型儀器的維修需要經(jīng)過眾多部門，需要等很久才能聯(lián)系工程師過來(lái)修理，大型儀器本就一臺(tái)，如果毀壞，在維修之前此儀器就不能再開相關(guān)實(shí)驗(yàn)課及科研活動(dòng)，且修理費(fèi)用較高。⑧儀器操作人員的培訓(xùn)跟不上：雖說(shuō)有專人操作大型儀器，但只是在儀器安裝時(shí)，工程師簡(jiǎn)單介紹下儀器的使用步驟，儀器操作人員也只是“照葫蘆畫瓢”，當(dāng)儀器出現(xiàn)問題時(shí)，即使是些簡(jiǎn)單的小故障，我們也只能聯(lián)系工程師，這樣既耗時(shí)又耗財(cái)，如果單位定時(shí)送儀器操作人員去相關(guān)單位進(jìn)行培訓(xùn)，若儀器出現(xiàn)簡(jiǎn)單的問題，操作人員就可以及時(shí)解決，不會(huì)耽誤實(shí)驗(yàn)課和科研工作的開展。⑨儀器分析實(shí)驗(yàn)課考核單調(diào)：和一般實(shí)驗(yàn)課一樣，儀器分析實(shí)驗(yàn)課的考核同樣是課堂上學(xué)生操作加上實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)的書寫進(jìn)行的。

3　儀器分析實(shí)驗(yàn)課改革探索

3.1學(xué)生參與儀器分析實(shí)驗(yàn)課前準(zhǔn)備

一般高校實(shí)驗(yàn)課的完成需要實(shí)驗(yàn)課老師、理論課老師、實(shí)驗(yàn)員[10]老師通力合作完成。而儀器分析實(shí)驗(yàn)課較特殊，除了上述三位老師之外，還要提前聯(lián)系好大型儀器操作人員，若要提高儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)課老師要與理論課老師溝通，了解理論課的進(jìn)度，掌握學(xué)生情況，“對(duì)癥下藥”。如果理論課還沒上，實(shí)驗(yàn)課老師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)課要用到的相關(guān)理論知識(shí)，提前給學(xué)生輔導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)課老師還要與實(shí)驗(yàn)員老師溝通，告訴實(shí)驗(yàn)員所需的化學(xué)試劑及儀器、規(guī)格、數(shù)量等。雖然大型儀器都是專人操作，但實(shí)驗(yàn)課老師本人也應(yīng)該提前學(xué)習(xí)儀器的操作步驟、了解注意事項(xiàng)等，再將注意事項(xiàng)提前告訴學(xué)生。因此，為了提高儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量需要提前做好相關(guān)準(zhǔn)備，且環(huán)環(huán)相扣，一個(gè)環(huán)節(jié)出問題，實(shí)驗(yàn)課都會(huì)受到影響。為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力，建議應(yīng)該實(shí)驗(yàn)員老師準(zhǔn)備的溶液，讓學(xué)生親自配制。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程和后來(lái)的本科畢業(yè)論文中發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生不會(huì)配制一定濃度的溶液，或者是儀器操作不規(guī)范，就是平時(shí)練習(xí)較少，這樣簡(jiǎn)單的課前準(zhǔn)備工作完全可以交給學(xué)生做，這可納入實(shí)驗(yàn)課考核加分環(huán)節(jié)，豐富了考核手段。

3.2從學(xué)生興趣出發(fā)，實(shí)驗(yàn)課與科研相結(jié)合

目前，高校儀器分析實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)一般參考教科書，進(jìn)行死板的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，且實(shí)驗(yàn)課程基本不變，很難吊起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也跟不上社會(huì)發(fā)展的需要。不防改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用導(dǎo)師制教學(xué)，高校老師不僅要承擔(dān)教學(xué)任務(wù)也都有自己的研究領(lǐng)域，科學(xué)研究的過程中都會(huì)涉及到大型儀器的使用，因此這個(gè)老師就會(huì)對(duì)相應(yīng)的儀器比較熟悉，而且科學(xué)研究都是解決實(shí)際問題，研究方向比較新穎，相比較傳統(tǒng)的教學(xué)模式，更能吸引學(xué)生的興趣，提高儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。一般本科生往往在大四畢業(yè)論文時(shí)，才接觸科研研究，時(shí)間較少，學(xué)生很難學(xué)到很多知識(shí)，如果將儀器分析實(shí)驗(yàn)課與科研實(shí)踐相結(jié)合，不僅可以高效率的完成實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，也大大增加了學(xué)生參加科研活動(dòng)的時(shí)間。為以后的畢業(yè)論文打下基礎(chǔ)，一舉二得。

3.3提高大型儀器使用率，做好維護(hù)、修理工作

考慮到大型儀器的價(jià)格問題，高校儀器分析實(shí)驗(yàn)課在授課過程中，基本上是儀器操作人員進(jìn)行演示，學(xué)生觀察完成的實(shí)驗(yàn)課。這樣一來(lái)，學(xué)生得不到操作練習(xí)，最后只拿到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，該學(xué)到的，沒有學(xué)到。儀器分析實(shí)驗(yàn)課與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)相比，最大的區(qū)別就在于使用大型儀器，如果實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生沒有進(jìn)行儀器操作，也就喪失了儀器分析實(shí)驗(yàn)課的主要目的，即使理論部分講解得再詳細(xì)，教學(xué)任務(wù)也是失敗的。關(guān)于大型儀器確實(shí)有許多特殊之處，老師的考慮也不無(wú)道理。處于保護(hù)儀器和提高學(xué)生的動(dòng)手能力，不妨課堂使用多媒體教學(xué)，將大型儀器的構(gòu)造、使用方法、注意事項(xiàng)以多媒體方式展現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生易于接受，并現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，4～6人/組進(jìn)行操作，適當(dāng)開設(shè)儀器分析實(shí)驗(yàn)開放課，增加學(xué)生使用儀器次數(shù)，提高儀器使用率。建議院校定時(shí)送儀器操作人員出去培訓(xùn)，并且精簡(jiǎn)毀壞儀器的維修流程，一切為儀器分析實(shí)驗(yàn)課的順利開展做好準(zhǔn)備。

3.4豐富考核手段

一般來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)課成績(jī)反應(yīng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果。而儀器分析實(shí)驗(yàn)課考核[11]內(nèi)容更豐富，實(shí)驗(yàn)課的前期準(zhǔn)備、大型儀器的操作、數(shù)據(jù)的后期處理(Excel，origin軟件的使用)、實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后的思考等都是考核范圍。按實(shí)驗(yàn)操作分:實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)分:考試分=35:35:30比例進(jìn)行賦分?？梢暂^全面的考察實(shí)驗(yàn)課前后效果。

4　結(jié)　語(yǔ)

總結(jié)了師范類高校儀器分析實(shí)驗(yàn)課常見的問題，針對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)課最大的特點(diǎn)(使用大型儀器)，為了提高教學(xué)效果，縝密思考實(shí)驗(yàn)前后，提出了新穎問題和方案。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的能力、軟件處理數(shù)據(jù)能力，讓學(xué)生在儀器分析實(shí)驗(yàn)課上學(xué)到盡可能多的知識(shí)。

[1]戴靜媛. 大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中非智力因素的培養(yǎng)[D]. 蘭州市:西北民族大學(xué),2012.

[2]王存, 鄒曉川, 王桃香,等. 新建應(yīng)用型本科院校分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J]. 化學(xué)教育, 2015(20):37-41.

[3]張芬, 曾榮昌, 李碩琦,等. 儀器分析課程理論教學(xué)改革探討[J]. 山東化工, 2015, 44(17):156-157.

[4]劉國(guó)柱. 研究型化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的理論構(gòu)想與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2008.

[5]鄒華紅,桂柳成,胡坤,等. 儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革探討[J]. 廣州化工, 2012, 40(4):104-105.

[6]張坤, 徐靜, 尹洪宗, 等. 提高儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量的幾點(diǎn)措施[J]. 高校實(shí)驗(yàn)室工作研究, 2014(4):112-114.

[7]鄒華紅,桂柳成,胡坤,等. 儀器分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革探討[J]. 廣州化工, 2012, 40(4):104-105.

[8]買買提·吐爾遜, 楚剛輝, 吐爾迪·阿不力孜, 等. 高等民族師范院?！秲x器分析》實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐探析[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù), 2014, 12(1):85-87.

[9]宋象軍, 夏建潮. 淺析高校大型儀器設(shè)備使用效益評(píng)價(jià)及有效利用[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2015, 34(3):164-167.

[10]張宏蓮, 李莉, 許鳳, 等. 實(shí)驗(yàn)員在藥物分析實(shí)驗(yàn)課中新角色的轉(zhuǎn)換[J]. 中國(guó)教科創(chuàng)新導(dǎo)刊, 2013(10):77-77.

[11]高玲. 儀器分析實(shí)驗(yàn)考核模式初探[J]. 科協(xié)論壇, 2012, 40(4):104-105.

Primary Teaching Reform of Instrumental Analysis Experiment in Normal University*

ZHANGYi

(Key Laboratory of Applied Chemistry, Yili Normal University, Xinjiang Yining 835000, China)

The existing problems and features of Instrumental analysis experiment were discussed according to the many years of exploration, the feature of normal students, the coordination among administrator, the operation and maintenance of instruments and the assessment, etc. So the quality of teaching, the students’ operative ability can be improved, moreover, the universal problem of instrumental analysis experiment can be solved.

normal university; instrumental analysis experiment; large instrument; teaching reform

伊犁師范學(xué)院教改課題(JGYB201535)。

張藝(1985-)，女，實(shí)驗(yàn)師，碩士，從事發(fā)光材料研究。

G642, G652

A

1001-9677(2016)010-0222-02