儀器分析實驗改革探索

樊雪梅

摘要： 儀器分析是化工類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，而儀器分析實驗在教學(xué)中尤為重要。儀器分析實驗對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力及分析問題、解決問題的能力起著重要的作用。本文以儀器分析實驗?zāi)康娜胧?，結(jié)合幾年儀器分析實驗教學(xué)經(jīng)驗，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方法進(jìn)行研究。

Abstract： The instrumental analysis is one of the important professional basic course of chemical engineering， and the instrument analysis experiment in the teaching is especially important. The instrument analysis experiment plays an important role in training students' practical ability， innovation ability， and problem analysis and problem solving skills. In this paper， the teaching method and other methods were studied based on the purpose of the instrument analysis experiment， combined with several years teaching experience.

關(guān)鍵詞： 儀器分析實驗；改革；研究

Key words： instrument analysis experiment；reform；research

中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）16-0250-02

0 引言

儀器分析是在經(jīng)典分析即化學(xué)分析基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是分析化學(xué)的第二次革命。儀器分析涉及內(nèi)容非常多，隨著科技的發(fā)展，各種高靈敏、高選擇且自動化的分析儀器不斷涌現(xiàn)出來[1-2]。儀器分析可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力，同時，該課程也是解決化學(xué)及其它相關(guān)學(xué)科科研問題的重要手段，能使學(xué)生受到系統(tǒng)的實驗技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和理論聯(lián)系實際的能力 [3-4]，尤其是學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。

儀器分析實驗要求學(xué)生學(xué)會各種相關(guān)儀器的操作技巧和方法，并掌握相關(guān)實驗原理，包含實驗的基本操作、實驗方案、圖譜解析及數(shù)據(jù)處理等。與經(jīng)典分析化學(xué)（濕化學(xué)）比較，儀器分析實驗的理論性、實用性和操作性更強(qiáng)，是目前各種科學(xué)研究不可缺少的分析手段。與此同時，社會的迫切需求推動儀器分析發(fā)展迅猛，學(xué)科之間相互交叉、相互滲透、儀器也越來越走向智能化、簡單化。所以，儀器的不斷更新、新設(shè)備的不斷出現(xiàn)，必然要求教師要不斷更新教學(xué)方法、教學(xué)觀念，進(jìn)一步改革教育方法、教育手段，使學(xué)生更好的掌握儀器分析實驗的技能，提高自我能力。

1 儀器分析實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

儀器分析實驗開設(shè)在無機(jī)化學(xué)實驗及化學(xué)分析（濕化學(xué)）實驗之后，實驗需要用到大型的昂貴儀器。儀器分析方法很多，且各種分析方法間沒有必然的聯(lián)系，知識點比較零散，這就導(dǎo)致儀器分析課程學(xué)習(xí)起來難度較大。儀器分析實驗的開設(shè)，可以使儀器分析理論更直接化、顯明化，對儀器分析的學(xué)習(xí)起到促進(jìn)作用。

目前，儀器分析實驗教學(xué)中存在一定的不足，主要表現(xiàn)在：

①所用儀器設(shè)備比較昂貴，各大院校儀器數(shù)目較少，但是實驗學(xué)生較多，學(xué)生基本采取分組做實驗，每個實驗小組人數(shù)偏多，一般4-8人，所以學(xué)生動手機(jī)會和操作訓(xùn)練機(jī)會較少，教學(xué)效果不是很好。

②由于儀器分析實驗理論性太強(qiáng)，學(xué)生感覺學(xué)起來很難，往往很難進(jìn)入實驗狀態(tài)，對實驗內(nèi)容和操作也一知半解，把握不住重點。

③由于現(xiàn)在儀器基本自動化，操作方便簡潔，所以大多數(shù)學(xué)生只是機(jī)械地按說明書完成實驗操作、或按教師的講解被動地做實驗，知其然而不知所以然，這樣時間久了，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也沒有了。

④儀器分析實驗項目教多，但驗證性實驗較多，設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗偏少，學(xué)生的主觀能動性很難得到發(fā)揮，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，長此以往，學(xué)生的應(yīng)用能力和解決問題能力就得不到鍛煉和提高。

⑤實驗最終的考核模式過于簡單，如有的高校采用開卷答題方式，有的用平時考勤或?qū)嶒瀳蟾孀鳛樽罱K成績，這些都不能體現(xiàn)學(xué)生的實驗水平。

⑥實驗教材統(tǒng)一性不強(qiáng)。由于各院校有的儀器設(shè)備類型、儀器型號等都不同，實驗教材所以儀器很難和實際學(xué)校有的儀器匹配，這樣學(xué)生不好預(yù)習(xí)。再加上儀器經(jīng)常更新速度很快，造成實驗課堂講授的與學(xué)生實際所用儀器型號不一致。

2 儀器分析實驗教學(xué)改革探索

儀器分析實驗理論性和實用性都較強(qiáng)，為了進(jìn)一步提高學(xué)生動手能力和解決實際問題的能力，教師應(yīng)該不斷改進(jìn)教學(xué)方法，進(jìn)行教學(xué)改革。

2.1 讓學(xué)生盡可能地多接觸儀器

儀器分析實驗大多要用到較精密且較昂貴的儀器。由于各院校儀器較少，學(xué)生常常只是觀看老師操作、不能親自動手實驗或親自操作的機(jī)會較少。所以對所用儀器的結(jié)構(gòu)、原理及操作總是一知半解。為了使學(xué)生能夠多角度、直觀而生動地觀察實驗，雖然有些實驗教師也采用了一些較先進(jìn)的教學(xué)手段，如多媒體課件、視頻等，但學(xué)生也只是初步的、感性的認(rèn)識，如何將實驗內(nèi)容與實驗操作結(jié)合起來仍然印象不深，一片茫然。對此，教師應(yīng)該讓學(xué)生與儀器親密接觸、充分實踐，這樣才能取得較好的效果。

2.2 增加開放實驗室的數(shù)目

開放實驗室是目前高校發(fā)展的一個趨向，開發(fā)實驗室可以開展設(shè)計性、綜合性實驗。但是由于儀器分析實驗所用儀器有些比較昂貴，不能讓學(xué)生擅自使用，所以儀器分析實驗室要做到完全開放是不可能，但部分開放是可行的。如紫外可見實驗室、電位法實驗室等。這樣，學(xué)生經(jīng)教師批準(zhǔn)后可以進(jìn)入開發(fā)實驗室進(jìn)行實驗。學(xué)生可以在實驗員處領(lǐng)取實驗藥品，然后利用課余時間進(jìn)行自己設(shè)計的實驗，學(xué)生在實驗期間負(fù)責(zé)實驗安全和衛(wèi)生。開放實驗室為學(xué)生提供了很好的學(xué)習(xí)平臺，可以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，高校應(yīng)該發(fā)揚這種行為，增加開放實驗室的數(shù)目，以使更多的學(xué)習(xí)能夠加入自覺學(xué)習(xí)的隊伍。

2.3 多使用現(xiàn)代化教學(xué)方式

儀器分析實驗要求操作規(guī)范，所以靠傳統(tǒng)教學(xué)方式即靠教師演示難以達(dá)到很好的教學(xué)效果。而多媒體教學(xué)可彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的許多不足，把抽象的、學(xué)生難以理解的問題形象化和直接化、開闊學(xué)生視野、增加知識面、激發(fā)學(xué)生靈感、開闊學(xué)生思維。通過多媒體教學(xué)演示，使學(xué)生在輕松快樂的氛圍中掌握操作要領(lǐng)，可以大大提高實驗效率。

2.4 多舉辦各種實驗技能大賽

實驗注重的是學(xué)生的動手能力，尤其是分析化學(xué)實驗，要求準(zhǔn)而精。在學(xué)生中舉行儀器分析實驗技能大賽，可以激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，使得學(xué)生能夠重視實驗，也可以鍛煉學(xué)生的實驗動手能力，加強(qiáng)學(xué)生的基本技能和基本操作，全面提高學(xué)生的各種素質(zhì)。最后，獎勵實驗技能大賽中表現(xiàn)優(yōu)秀的個人或團(tuán)體，增強(qiáng)學(xué)生的實驗興趣。

2.5 考評體系多元化

實驗考核中，應(yīng)“重過程，輕結(jié)果”，實行考評制度多元化，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性[5]?？荚u體系主要包括：預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗態(tài)度、實驗報告等。開始實驗前，老師通過向?qū)W生提出問題等方式檢查學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)情況，督促學(xué)生做好實驗準(zhǔn)備工作。實驗過程中，觀察學(xué)生實驗操作、要求學(xué)生認(rèn)真操作，若學(xué)生實驗過程中遇到問題，引導(dǎo)學(xué)生能夠自己解決問題，老師做好得分記錄；實驗報告要求學(xué)生如實記錄實驗現(xiàn)象，實驗數(shù)據(jù)，特別是實驗中的異常現(xiàn)象要如實記錄，導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)態(tài)度，并要求實驗報告整潔。多元化的考評體系，更加注重學(xué)生主動參與實驗的過程、善于思考的能力、它能全面地公正地反映學(xué)生實驗的真實水平，培養(yǎng)了學(xué)生求真務(wù)實的學(xué)風(fēng)。

3 結(jié)語

儀器分析實驗可以檢驗學(xué)生理論知識掌握情況，是理論聯(lián)系實際的過程。隨著科技的發(fā)展和儀器分析應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，對各大院校實驗課程的要求也越來越高。儀器分析實驗課程的改進(jìn)，不僅可以提高學(xué)生的實驗技能，也可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實事求是的科學(xué)態(tài)度。只有在教學(xué)實踐中不斷積累，大膽創(chuàng)新，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，提高教學(xué)質(zhì)量，才能達(dá)到教學(xué)改革的目的。這是一個長期而艱難的工作，需要高校老師不斷地探索。當(dāng)然，儀器分析實驗教學(xué)改革不僅如上所述，我們將在以后根據(jù)實驗過程中出現(xiàn)的問題不斷進(jìn)行修改和完善，不斷進(jìn)行教學(xué)改革，為提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)提供一個更好的平臺。

參考文獻(xiàn)：

[1]鮑長利，賈瓊，陳博，宋乃忠，張建會.儀器分析實驗教學(xué)改革的探討[J].實驗室研究與探索，2009，28（10）：123-125.

[2]王宗廷，周西臣.儀器分析教學(xué)改革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J]. 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院學(xué)報，2007，21（3）：42-44.

[3]皺洪，葉能圣，谷學(xué)新.關(guān)于基礎(chǔ)儀器分析課程建設(shè)的幾點建議[J].首都師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007（28）：99-100.

[4]馬祥英，陳其鋒，許海棠.儀器分析實驗課程改進(jìn)與實踐[J] .實驗科學(xué)與技術(shù)[J].2013，11（2）：76-78.

[5]高等學(xué)校國家級實驗教學(xué)示范中心聯(lián)席會.國家級實驗教學(xué)示范中心[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007：317-337.