ICP-OES开放实验的研究与实践

崔岩 张帆

(渤海大学 实验管理中心,辽宁锦州 121000)

ICP-OES开放实验的研究与实践

崔岩 张帆

(渤海大学 实验管理中心,辽宁锦州 121000)

渤海大学实验管理中心为在实验教学中,践行高等教育培养创新人才,实现素质教育的目标 为本科生开设了ICP-OES开放实验。通过大型仪器开放实验系统网上申请、报名、审批,实现开放实验的规范化、合理化,细化实验过程管理,取得了良好的实验效果。

开放实验 ICP-OES 创新人才

1 ICP-OES开放实验介绍

“开放实验”源于20世纪60年代初期美国的物理实验教学改革，又称“自由实验”、“可扩展实验”、“开放式实验”等[1]。针对开放实验最直接的解释是将实验室不分时段全天候对实验者开放，实验者依据自身实际需求选择仪器、时间安排实验。开放实验是创设一种开放的、自主的学习环境[2]。开放式实验为学习者提供了良好的实践环境，更有利于调动学生学习积极性和提高学生实践能力，充分发挥学习潜力，为培养新型创新人才提供便利条件，也创造了因材施教的培养模式。

ICP-OES可用于地质、环保、化工、生物、医药、食品、冶金、农业等方面样品中元素的定性、定量分析[3]。具有高效稳定、精确度高、工作曲线具有很好的线性关系等特点，被用于一系列分析化学等课题中。为了发展学生个性和培养创新型应用人才，鼓励教师将科研工作的一部分作为开放实验交给学生，学校将ICP-OES开放实验纳入课程体系。开放实验是一门选修实验课，学时为15学时，学分为0.5分。ICP-OES开放实验主旨为提高学生实践动手操作能力，提早接触科研实验，提高分析解决问题能力，培养具有较高科研素养的复合型人才。近几年，实验管理中心依据ICP-OES为硬件基础，建立了一整套“开放实验预约管理系统”，形成了完善的ICP-OES开放实验实践平台。

2 ICP-OES开放实验教学

2.1 准备工作

每次开放实验前，维护调整仪器使仪器处于良好运行状态。通过“开放实验预约管理系统”发布开放通知。由指导教师对实验项目全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)的操作以及在食品卫生、地质、 环境监测、半导体材料分析中的应用进行介绍，并对光谱仪进行实地讲解。

2.2 指导教师申报

通过渤海大学实验管理中心的开放实验预约系统，注册教师信息，提交申请表。审核通过后，学生可自行网上报名，学生数量满额后系统关闭，指导教师下载名单后，即可和学生联系，确定实验题目和上课时间。

2.3 研究范围

研究内容广泛，包括食品中的营养元素含量及是否有重金属污染、土壤里的重金属含量的测定、化妆品中的有害金属的测定、饮用水的矿物质含量的测定等等[4]。

2.4 项目实施

学生利用业余时间，包括中午、晚上及周末，进实验室开展实验。教师按学生计划好的时间进行准备，如有变动，提前1天通知老师。

2.5 撰写实验报告

实验结束后，按照“开放实验预约管理系统”提供的实验报告格式，撰写相关实验报告，报告内容：开放实验题目、目的、意义，开放实验所用材料、方法、过程，最终提供实验数据及得到结果。学生撰写实验报告，由指导教师负责审查、指正。

2.6 结题报告会

实验管理中心组织学生结题汇报，每组派一名学生为代表汇报本组实验成果，并讨论实验中的出现的问题和实验收获。

2.7 成绩评定

学生实验成绩由相关指导教师，依据学生在实验过程中的表现、提交的实验报告综合评定给出。要求学生严格按照实验规程操作，实验报告格式规范数据准确。

3 ICP-OES开放实验管理

3.1 规章制度的严格执行

安全有序的实验室开放制度是实验顺利进行的保障。在开题前的动员大会上，对学生进行实验室安全教育，讲解实验室守则、规章及管理制度等。要求学生认真遵守，严格执行，实验中心开放实验管理老师进行定期检查，确保实验有序地进行。

3.2 项目专项经费的科学管理

ICP-OES实验对于标准品的要求比较高，价格方面相对比较昂贵，工作气体氩气要求纯度99.99%，为高纯氩气，价格也很贵。再加上常用试剂、耗材等的需求，因此，在实验经费管理上需要审慎，在项目经费管理上，具体情况具体分析，主要遵循两大原则：一是尽可能满足学生的实验需求； 二是 确保不超出经费预算[5]。

3.3 开放实验系统负责人及指导教师职责

(1)开放实验系统负责人负责对开放实验指导教师的开放实验申请表、经费申请表进行整理，报请上一级实验主审审批，同时负责开放实验的安全监察及开放实验时间审核。(2)开放实验指导教师负责审批申报学生，实验过程指导学生，记录学生实验的实施情况；负责实验经费预算、试剂订购、进度安排、样品预处理等工作，此外还负责ICP-OES的培训使用，包括氩气钢瓶、水泵、通风的开关。ICPOES的方法的编辑建立、进样测试、谱图的分析、数据分析与计算、打印报告以及保养与维护等。同时负责实验室管理及安全工作，对实验报告进行审查，指正等工作，严把实验项目实施质量关。

4 结语

在学生的反馈里我们知道了，通过开放实验，使学生开阔了眼界，学到了书本上学不到的知识，在开放实验中，通过老师的讲解，不仅学习了仪器原理，还能够动手操作，感受到了开放实验的魅力，做科研搞研究虽然枯燥，却是很有趣的事，只要能坚持，就会取得满意的结果。不仅如此，开放实验对学生今后的学习有很大的帮助，也增加了学生考研的动力。

[1]徐建东,王海燕.高校开放实验体系架构[J].高校开放实验体系架构.2007,24(9)：106-108.

[2]薛凝,杜燕萍,王晓先等.实施开放式实验教学加强学生实践创新能力培养[J].渭南师范学院学报,2010,25(5)：78-80.

[3]张艳萍,刘连利,王莉丽等.电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法同时测定水果中Ca、Fe、Zn等元素含量[J].化学试剂,2010,32(2)：144-146.

[4]王莉丽,刘连利,张艳萍等.ICP—OES法对葡萄酒中14种微量元素含量的测定[J].渤海大学学报：自然科学版,2012,33(2)：145-148.

[5]开放实验室培养学生创新能力[J].实验科学与技术,2009,7(4)：134-135,138.

崔岩(1977-),女,渤海大学实验师,从事分析实验研究工作。