儀器分析實驗教學的思考與實踐

周立敏，楊桂朋，高先池，陳　巖

(中國海洋大學　化學化工學院，山東　青島　266100)

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儀器分析實驗教學的思考與實踐

周立敏，楊桂朋，高先池，陳巖

(中國海洋大學化學化工學院，山東青島266100)

儀器分析實驗是高等學校的重要課程之一。結(jié)合中國海洋大學化學化工學院儀器分析實驗教學現(xiàn)狀和實際，深入剖析儀器分析實驗教學過程中存在的主要問題，總結(jié)為“五多五少”；同時結(jié)合該實驗課程的特點，從教學內(nèi)容、教學方法、儀器管理、成績評定等方面進行了探索和創(chuàng)新，總結(jié)為“五字法”。教學實踐證明，通過運用這一教學方法，不僅提高了學生的學習興趣，而且更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和動手能力，有效提高了該實驗課的教學質(zhì)量。

儀器分析實驗；實驗教學；教學改革；實踐

儀器分析實驗是儀器分析課程的一個重要組成部分，是學生了解各種儀器結(jié)構(gòu)、熟悉各種儀器的操作方法、懂得各種儀器的原理、理解課堂上所學到理論知識的重要途徑[1-2]。近年來，一方面隨著越來越多的科研工作和生產(chǎn)實踐離不開儀器分析技術；另一方面越來越多的學生在就業(yè)或研究生考試的面試中經(jīng)常會被詢問對各種分析儀器了解、掌握和應用的情況。因此，儀器分析實驗作為基礎實驗課程的重要性日顯突出。在近7年時間里，我們針對中國海洋大學化學化工學院在儀器分析實驗教學實踐中存在的突出問題，總結(jié)出了改進儀器分析實驗教學的幾個實用對策，為促進學生更好、更快地掌握這門實驗技術取得了良好的教學效果。

1　存在的問題

儀器分析實驗教學中存在的突出問題表現(xiàn)為“五多五少”。

1.1上課學生多，可用儀器少

作為基礎實驗課程，一般每年都有很多學生要上儀器分析實驗課。而供上課用的儀器，尤其是大型精密儀器數(shù)量往往配備相對較少，導致在實際教學中很難保證每名學生都能完全按照實驗要求充分動手操作，往往是“以看代做”、走馬觀花。這是影響實驗教學效果的重要短板。

1.2實驗內(nèi)容多，課時安排少

掌握儀器分析實驗操作技術，靠的是多設計、多動手，需要從儀器構(gòu)造、實驗原理、步驟設計等多方面綜合、系統(tǒng)地把握。而在教學實踐中，往往是課時很少，每名學生針對一種儀器只是接觸了其中的1～2個固定的實驗內(nèi)容，對儀器的認識也只限于表面感官，根本談不上對實驗操作及儀器原理的真正掌握。

1.3側(cè)重結(jié)果多，注重過程少

目前考核學生儀器分析實驗課成績，主要是看實驗報告數(shù)據(jù)準不準、結(jié)果對不對，導致有的學生只重數(shù)據(jù)不重過程，一節(jié)實驗課下來，只對結(jié)果有印象，至于獲得數(shù)據(jù)的具體步驟則應付了事，違背了開設儀器分析實驗課的初衷。

1.4超前實驗多，理論鋪墊少

實驗教學的目的一方面是讓學生掌握實驗操作技術；另一方面是通過實驗驗證所學的理論。而在實際教學中，有時為了實驗課程安排緊湊些，將多個儀器分析實驗利用一段時間集中上完，導致很多實驗做完了，而配套的理論課程還沒有跟上，不利于學生對理論知識、實驗原理的理解和掌握。

1.5經(jīng)典實驗多，創(chuàng)新實驗少

目前開設的儀器分析實驗，大部分都是驗證性實驗，實驗套路一般都是事先固定的，缺少了創(chuàng)新性、探索性。這種實驗教學不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，不利于激發(fā)學生對實驗以及今后科研的主觀能動性，不利于對學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和鍛煉。

2　實驗教學改革

改進儀器分析實驗教學的具體實踐總結(jié)為“五字工作法”。

2.1在實驗內(nèi)容上突出一個“新”字

2.2在實驗分組上突出一個“巧”字

巧設分組的主要目的是讓每名學生都有更多的時間進行儀器操作。一般情況下，根據(jù)實驗內(nèi)容和所需實驗儀器的不同，將學生每2～3名分為一個小組。對一些大型分析儀器，因為數(shù)量相對較少，在實驗設計上，將一個實驗拆分成2～3部分，每一小組獨立操作完成實驗的其中一部分，這樣一個實驗一般會由2～3個小組共同完成，整個實驗的操作中，這2～3個小組全程參與，提高了效率。在開展設計性實驗環(huán)節(jié)，根據(jù)實驗題目和難度的不同，安排學生將實驗討論、準備以及設計環(huán)節(jié)一般放在平時進行，每組學生預約時間集中儀器操作。另外，一般會安排學生在課前將實驗所需的理論知識進行提前預習，上課時再對知識要點進行講解加深印象，這樣能強化學生對理論的掌握，并且騰出更多時間進行儀器操作。

2.3在儀器管理上突出一個“開”字

在教學實踐中，有時為了保證學生有足夠充足的時間進行儀器操作，也會積極協(xié)調(diào)有關教師增加實驗課時。但一般情況下，鼓勵學生多利用業(yè)余時間，如周六、周日或平時晚上時間到實驗室進行實驗，或者安排有興趣的學生參與到有關課題進行輔助科研工作。為此，根據(jù)分析儀器尤其是大型分析儀器的使用時間，制定了儀器定期開放機制，接受學生預約使用。為了保證實驗安全，預約時段實驗室的老師都會在場指導學生進行實驗。實驗室的充分開放，一是保證了學生對儀器分析實驗的充分掌握，二是讓學生提前適應科研工作習慣，對以后做畢業(yè)論文以及從事科研工作有所助益。

2.4在理論知識上突出一個“前”字

也就是說實驗安排一定是確保學生已經(jīng)學習了該實驗相關的理論課程，這就需要我們要及時和相關理論知識授課老師進行及時溝通。為了不耽誤學生課時，一般在下一實驗內(nèi)容理論課程開設之前，會將上一實驗內(nèi)容的驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗在這期間全部集中上完。在保證理論先行的基礎上，在每一次實驗上機操作之前，都會對實驗內(nèi)容進行詳細講解，重點讓學生充分了解實驗儀器的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、實驗原理、關鍵注意事項等。在教學方式上，所有的實驗教學都采用多媒體方式，圖文并茂、標注流程，讓學生對相關知識應知盡知[8-9]。

2.5在實驗考核上突出一個“全”字

學生寫預習報告情況、針對實驗內(nèi)容的討論情況、回答課堂提問情況、綜合性和設計性實驗思路情況以及實驗室衛(wèi)生保持、實驗態(tài)度、是否請假等細節(jié)情況[10]。

3　結(jié)束語

通過多年的儀器分析實驗教學實踐，得出4點體會:1)樹立“一切為了學生真正掌握實驗技術”的責任意識，在教學的每個環(huán)節(jié)都注意培養(yǎng)學生的實驗思維和動手操作能力，而絕不是為了完成課時而教學；2)給予學生足夠的儀器操作時間，實現(xiàn)熟能生巧；3)突出學生的主體地位，在綜合性和設計性實驗環(huán)節(jié)充分發(fā)揮學生的主觀能動性；4)做到“變則通”，強化創(chuàng)新意識，盡可能多地貫穿新的科研實際進展。

[1]顧斌，黃余改，方夏.儀器分析實驗教學改革初探[J].江西教育學院學報，2011，27(2):66-67.

[2]李金淑，張琳霞.儀器分析課程教學改革探索[J].中央民族大學學報(自然科學版)，2010，19(3):90-93.

[3]陳巖，楊桂朋.春季北黃海表層海水中溶解游離氨基酸的分布與組成研究[J].中國海洋大學學報(自然科學版)，2010，40(7):93-98.

[4]陳巖，高先池，楊桂朋.改進儀器分析實驗教學的思考[J].實驗科學與技術，2012，10(6):104-108.

[5]臧李納，湛社霞.飲用礦泉水中銅的測量不確定度評定.健康必讀雜志[J].2011，7(7):389-390.

[6]劉靜，尚永輝，劉建波，等.提高儀器分析實驗教學質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].實驗科學與技術，2010，8(3) :79-82.

[7]杜甫佑，阮貴華，李建平，等.以儀器分析教學改革為契機，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].廣州化工，2011，39(3):177-178.

[8]于加平.改進儀器分析教學方法激發(fā)學生學習的主動性[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報，2010，23(6):90-91.

[9]夏靜芬，唐力，葉漢俠.以應用型人才培養(yǎng)為導向的儀器分析教學模式改革探索[J].高等理科教育，2012(2):156-158.

[10]吳紅波.分析化學實驗教學體系改革與探索[J].牡丹江師范學院學報(自然科學版)，2012(2):60-62.

Thinking and Practice of the Teaching of Instrumental Analysis Experiment

ZHOU Limin，YANG Guipeng，GAO Xianchi，CHEN Yan

(Chemistry Experiment Center，Ocean University of China，Qingdao 266100，China)

Instrumental analysis experiment is one important course in college.Combined with the teaching situation and reality in instrumental analysis experiment of our college，we analyzed the problems of the experiment teaching and summarized it as "five more five less"; At the same time，Combined with the characteristics of the experimental course，some creative explorations were carried out from the teaching contents，teaching methods，instrument management，assessments and other aspects .It can be summarized as "five words".Teaching practice proved that this experimental teaching model was more helpful not only in inspiring students’ interest in learning ability，but also in cultivating students' innovative thinking and pactice ability.This effectively improves the quality of experiment teaching.

instrumental analysis experiment; experimental teaching; teaching reform; practice

2014-09-25

周立敏(1979-)，女，碩士，實驗師，主要從事海洋化學方面的研究。

G642.423；TH701

B

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.01.043