新形势下《仪器分析》课程改革与探索

来守军 关晓琳 谢 昆 乔 澍 潘 杰 牟新利

（重庆三峡学院化学与环境工程学院，重庆万州 404100）

新形势下《仪器分析》课程改革与探索

来守军 关晓琳 谢 昆 乔 澍 潘 杰 牟新利

（重庆三峡学院化学与环境工程学院，重庆万州 404100）

基于仪器分析课程在教育中的重要地位和多年来实践教学所面临的问题，对仪器分析课程的教学理念推陈出新，实现师资队伍的重组和引入专家系统配合课程讲授，对课程教材删减补充并针对性地安排实验课，推行教学理论实验一体化模式，从而对如何突破该课程在新形势的困境进行了改革和探索．

仪器分析；教学理念；教学内容；教学模式；改革探索

《仪器分析》课程通常包括理论和实验教学两个部分，是面向化学、化工以及环境等专业的一门非常重要的专业课．早期的仪器分析理论课和实践课的教学主要侧重于专业知识的讲授，加之由于仪器分析设计的原理、内容以及对象差别很大，学生很难全面掌握常用仪器分析方法的基本原理和结构特点，并能正确地选择分析方法，解释实验现象和处理实验数据，以及培养独立的思考问题和解决问题的能力．对该课程的改革与探索是当前高等院校教师同行们经常思考的问题．针对新形势下仪器分析课程教学中存在的问题，必须对该门课程进行改革，以达到更好的教学效果．

1 教学思维理念的转变

由于仪器分析方法发展非常迅速，而且新仪器新技术不断出现，在教学中需要教师讲授的内容越来越多，同时教材的种类也越来越多，所以就形成了讲授教师难讲，听课学生难学，教学效果不理想的状况．笔者根据多年从事仪器分析课程教学的反馈信息了解到，大而全的教学很难培养学生科学的思考方法，同时对于学生将来的就业和实验技能的应用没有多少价值．因此，高等学校的仪器分析课程教学更应从学生的知识结构和实际应用需要出发，培养学生的创新意识和应用能力，彻底改变原来僵化的教学思维模式．[1]此外，由于学分制改革的影响，仪器分析课程的学时相比过去少了很多，如果还是按照过去对每章一一讲授，很难完成教学任务，所以必须对教学方式和教学内容进行改革，突破以往学生是听众，老师是演员的模式，使学生能够在参与中获得兴趣与知识，在学习中获得认可，这是高校教师必须要转变的理念．

2 教学师资队伍的优化和建立专家系统

当前高校仪器分析课程的教学效果普遍不理想，很大程度上是由于仪器分析课程基本由一位老师独自承担课程有关．因为就教师的知识结构而言，不可能对所有的仪器都非常熟悉，即使对仪器的原理很清楚，也很难跟上仪器的硬件和软技术发展速度，所以在向学生讲授该门课程的时候，不可能达到最好的教学效果．解决这一问题的关键，就是优化师资队伍和建立专家系统．首先，避免仪器分析理论课由同一位教师讲授的局面，根据课程内容分类，优选3～4位教师分别对课程进行规划．例如可以将仪器分析的内容分为电化学分析部分、色谱部分、光学分析部分、其他（热重、质谱等）部分，分别由四位老师讲授，这样既能充分发挥各位老师的优势，学生也能更好地理解课程所授内容．其次，加强对教师的培训，定期安排相应教师参加大型仪器厂商（例如岛津、日立等）的相关培训，或参加相应的教学改革会议．再者，可以建立教学效果评估机制，即由学生来评价教师的课堂教学效果，提出建设性意见．此外，为了更好的加强学生的实际应用仪器的能力，可以建立专家系统．所谓专家系统是指，通过本校老师与当地的分析测试部门的合作，聘请专家定期来授课．[2]专家系统具有很大的优势，主要体现在四个方面：其一，由于聘请的专家都是相关领域从事多年实际的工作人员，对于仪器的实际应用对象和效果更为熟悉，所讲内容更能为同学所接受，从而加强教学、实验、应用环节的一致性．其二，可以解决高校教师师资不足的问题和对课程内容进行补充．其三，由于专家长期在科研第一线，所以对于仪器分析和技术的最新发展和应用领域的拓展更为熟悉，从而能促使学生对仪器分析的认识，提高对该课程的学习兴趣．其四，由于聘请的专家多是来自各行业的实际工作者，有利于学生提前对职业做出规划．

3 教学教材与实验内容的合理化、针对性安排

现行的仪器分析教材内容大多比较落后，特别是很少涉及新仪器的发展动向．当然，这一问题不能归因于编者，因为仪器的发展速度很快，5年或者10年就将发展一个周期，而教材往往是十年以前的，所以对于教材内容必须进行更新．但应该指出的是，国内仪器分析方面的人才从事高校教学的不多，所以单纯依靠从事教学一线的老师来编撰新的教材是不现实的．作为高校从事教学一线的教师，应该对教材和实验内容进行合理化安排，而不是编撰教材，同时针对不同专业的设置，对教材内容进行删减和扩充．解决教材的问题的关键是以工作过程为导向，重塑课程．[3]主要包括如下几个方面：其一，以仪器分析培养学生实际能力为目标，对教材内容进行改革，以学生专业为背景对课程内容进行整合．其二，建立动态体系．根据理论课内容的删减，弱化应用性不强的章节，合理安排实验课设计．

4 教学模式的理论实践一体化

针对现在高校仪器分析课程的开设大多重理论，轻实验的状况，应对教学方法进行改革，关键就在于实现理论和实践的一体化．[4]具体来说，就是在学习仪器分析理论课程的前几个学时，首先让同学们参观仪器，对所学的仪器有感官认识，然后再对仪器的组成部件、基本原理、专业术语、分析流程和分析条件的选择及优化等问题进行讲授，这样能极大的激发学生对仪器的学习兴趣．之后在学时允许的条件下，进行演示实验，使学生完整了解样品的预处理、仪器的操作条件控制，试剂的加入以及实验结果的分析的全部过程．同时，对于重点部分要求学生亲自操作，教师对于操作过程中的问题和注意事项进行针对性指导．对于能力突出的学生，可组成兴趣小组，进行拓展性训练．通过这种方法能使学生能完成从试样分析、处理到仪器操作、确定实验条件、定性或定量分析、数据处理整个过程能够独立分析．例如在讲授紫外吸收光谱法时，先让同学们参观紫外—可见吸收光谱仪的外观，对仪器有总体的认识，然后讲授紫外光谱法的光源、光路、光束类型、吸收池、检测器部分，再对光谱仪的性能的评价进行接受，而后说明如何实现更好的分析测试过程．在了解仪器基本功能后，再讲授仪器测定的原理和常用的功能．选取在不同紫外光区发光特性的物质，例如醛、芳香烃等物质，使学生对紫外光谱仪的功能获得客观的评价．最后，要求学生亲自上机，同时对结果进行分析．在理论实践一体化实现的基础之上，努力推进研究性教学模式，即在教学中实现开放性、探究性和实践性．[5]针对近年来高校招生规模不断扩大，但是仪器分析实验的开出项目大多是验证性实验，很难培养学生的实际应用能力，所以必须加大开放实验室的开放力度．即由教师先确定研究主题，根据学生的专业素质和知识背景，拟推荐学生选择其中一二，之后引导学生3～5人一组建立课题组，自主收集资料，制定可行性分析报告，再详细制定实施方案，指导教师对内容的可行性进行精心指导，最后获取实验结果，并与国标测试方法和结果对比，找出设计、方案和数据处理等环节的问题所在．通过研究性的教学，能够极大的培养学生自主创新的能力．[6]

总之，仪器分析课程作为高等学校理工科必选的一门重要课程，当前面临很大的问题，必须通过进行教学思维方式的转变，突破教与学的僵化格局，建立一支专业化过硬的师资队伍，充分利用地方高校与地方机构的合作，拓展学生的视野、实践能力和就业规划．而教学方式和教学内容的合理化改革和一体化设计，则是高校突破现有困境的出路，同时能够充分调动起学生的学习积极性，培养其实践能力和创新能力，为其将来就业打下坚实基础．

[1]刘静，尚永辉.提高仪器分析实验教学质量，培养创新型人才[J].实验科学与技术，2010（3）：79-82.

[2]易兰花，冯春生.仪器分析实验教学模式的改革与实践[J].高等实验室工作研究，2010，（2）：10-11.

[3]吴晓红.工作过程导向模式下高职《仪器分析》课程教学改革初探[J].科技教育创新，2010（9）：305-306.

[4]陈丽娟.《仪器分析》课程的理论实践一体化教学模式[J].职业教育研究，2010（8）：115-116.

[5]彭秀丽，程萍.化学研究性教学及其实施[J].教学与管理，2010（1）：145-146.

[6]牟新利，付川，张丽莹，何立平，林俊杰.基于层次分析的无机化学课程考核体系研究[J].重庆三峡学院学报，2010（3）.

（责任编辑：朱 丹）

Abstract:Based on the important role and the problems faced with the course ofInstrumental Analysisin the actual teaching, this article puts forward a series of reforming ideas about this course: continuous renewing of the teaching ideology, restructuring of the teaching staff, introduction of experts, rearranging the teaching contents, and sensible arrangement of experiment-making courses. It also proposes an integrated mode incorporating teaching activities and experiment-making. Efforts are made to investigate how to resolute the embarrassment faced with this course in the new situation.

Keywords:Instrumental Analysis; teaching idea; teaching content; teaching mode; reformation

Innovation and Investigation Based on the Course of Instrumental Analysis in New Situation

LAI Shou-jun GUAN Xiao-lin XIE Kun QIAO Shu PAN Jie MU Xin-li
(College of Chemistry and Environmental Engineering, Chongqing Three Gorges University, Chongqing, Wanzhou, 404100)

G 642.0

A

1009-8135（2012）03-0114-03

2012-02-05

来守军（1977-），男，吉林辽源人，博士，重庆三峡学院副教授，从事仪器分析教学研究．

资金项目：本文系重庆三峡学院化学化工实验教学示范中心教改项目（W0908071）资助