大型仪器实验教学改革探讨

李 明，严 平

大型仪器实验教学改革探讨

李 明，严 平

大型仪器实验教学是材料类、化学类、制药类专业培养学生实践能力的重要环节。分析了高校大型仪器实验教学存在的不足和问题，提出了相应的改革建议。

实验教学；大型仪器；开放实验；科研；实践能力

材料类、化学类、制药类专业本科教学中，仪器实验教学是培养学生实践能力的重要环节。大型仪器在科研和生产中发挥着重要作用。高校的实验教学中，要使学生理解和掌握有关大型精密仪器的原理和操作使用方法，具备运用大型仪器进行检测实验和科学研究的能力。因此，大型仪器实验教学的效果，一定程度上也决定着专业人才培养质量。

一、大型仪器实验教学存在的问题

大型精密仪器是指单价在10万元以上的仪器设备，是高校实验室的重要资源，也是高校科研实力的重要标志。大型仪器是现代科研、生产中分析检验的重要支柱，能够快速、灵敏地检测物质的结构、组成及含量，在材料、化学、环境、化工等领域发挥着日益重要的作用。掌握大型仪器的原理及操作使用方法对材料类、化学化工类专业的学生来说非常重要。目前，在大型仪器实验教学中还存在着一些不足，还不能完全适应相关专业的教学要求。这些不足主要表现在以下几个方面：

（1）实验教材内容滞后。当今世界，科技发展日新月异，仪器的更新换代很快，仪器分析的新方法、新技术不断涌现。目前国内出版的仪器分析教材内容大多都滞后于大型仪器应用发展现状，一般是按照20世纪仪器的工作状态所编写，很多仪器操作方法都是手动处理方法，未充分反映当今大型仪器微机化、灵敏度高、快速的特点，也未能够反映大型仪器痕量化、自动化、多机联用的发展趋势。

（2）人多机少，学生动手机会少。用于实验教学的大型精密仪器往往只有一台，不可能像物理化学、有机化学、无机化学等基础实验课一样，一人一组进行实验。近些年高校办学规模不断扩大，在校学生数量快速增加，因此开放实验教学中存在人多机少的矛盾。同时，大型仪器操作实验教学，往往准备时间较长而分析时间短。例如进行高效液相色谱仪实验和质谱仪实验，前期用于流动相配制及处理的时间就需要好几天，而仪器自动化程度高，实验操作一般20分钟左右就能够测定一个样品。进行X射线衍射实验，在准备好样品的情况下，实验分析时间只需要几分钟。学生动手机会少，学习积极性不高，难以达到预期的教学效果。

（3）实验教学一般采用演示法，教学效果不理想。大型仪器价格昂贵，操作精细，配套实验耗材和试剂使用量大。因此，在实验教学中大都采用演示法，即教师提前做好实验设计等实验准备工作，教学时讲解大型分析仪器的实验原理、操作步骤、注意事项。如果学生预习不认真，就很难达到令人满意的教学效果。

二、改革大型仪器实验教学的设想

大型仪器实验教学要培养学生分析问题、解决问题的能力，使学生了解掌握更多的大型仪器的原理及使用技术，从而能够以大型仪器为工具进行科学研究。那么，实验教学就要以学生为中心，以学生全程参与、独立设计实验、反复质疑为手段，充分激发和调动学生的学习积极性。为此，我们认为可以从以下几个方面去努力：

其一，充实教学内容，丰富教学手段。实验项目可与学校教师承担的科研课题适度地结合起来，让学生通过实验参与课题部分内容的研究工作，培养学生的科研意识和科研能力。充分利用最新的教辅手段，制作与大型仪器相关的多媒体课件、模拟实验、教学录像、演示动画等。让材料类、化学类专业教师参与，介绍大型仪器在材料、化学科研项目和工程实践中的实际应用情况，激发学生的学习积极性和学习兴趣。合理安排组织实验教学过程，改革传统实验教学方法和手段，采用启发讨论式教学方方法，加强教师与学生、学生与学生之间的互动。另外，定期举办大型仪器讲座，开阔学生视野。

其二，定期开放实验室，提高更多动手机会。在实验室开放期间，允许学生使用大型仪器，或者补做课堂上未掌握好的实验或失败的实验，或者进行研究性项目的实验。提高大型仪器设备利用率，让学生有更多亲自动手的机会。

其三，构建不同的专业实验平台，创建立体式科研教学体系。利用大型仪器设备和学科特点构建不同的专业实验平台，形成实验室教学、科学研究方法教学、毕业实习和毕业设计教学等多种形式联系密切的立体式科研教学体系，有计划地分期进行仪器操作培训。

其四，建立大型仪器集中管理、开放共用的运行机制。实行专人专机管理。每年对大型仪器使用管理情况进行综合考核，将考核结果纳入工作绩效，奖优罚劣。在校园网开辟实验中心网站，介绍各种大型仪器设备的性能指标、适用范围、操作规程及分析测试方法，报道学校实验室开放制度和开放情况。

总之，一方面要充实大型仪器实验教学内容，将科研融入实验教学，教师在学生创新活动、毕业设计中也要指导学生使用大型仪器，提高自主学习能力、实践能力和创新能力；另一方面，要建立完善大型仪器集中管理、开放共用的运行机制，形成大型仪器教学服务平台，增加学生学校使用先进仪器的机会，切实提高实验教学质量。

[1]陈华絮，杨素娇.开放实验室模式与管理探讨[J].技术与创新管理，2007（3）.

[2]许江.高校开放实验室管理模式探索[J].西华师范学院学报：自然科学版，2006（2）.

G642．423

A

1673-1999（2012）11-0185-02

李明（1977-），男，博士，西南石油大学（四川成都610500）材料科学与工程学院教师，从事油气田材料及固井工程的教学与科研工作；严平，西南民族大学（四川成都610041）化学与环境保护工程学院教师。

2012-03-30