仪器分析课程教学改进的建议*

蒋林玲

(长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州 434023)



仪器分析课程教学改进的建议*

蒋林玲

(长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州 434023)

《仪器分析》作为与化学相关各专业的专业基础课程随着物理学、电子学、计算机科学的飞速发展在与时俱进，因此课程建设势在必行。本文概述了高校《仪器分析》课程的普遍教学模式与实验教学方法，分析了该课程的具有理论抽象、内容广泛、更新速度快等特点，并从不同层面剖析了教学中存在的问题，从激发学生学习兴趣，实施实验室预约制度等方面分析，继而提出和探讨了教学中的一些适宜新方法和途径，以期改善教学效果，提升教学质量，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新实践能力。

仪器分析；教学模式；教学质量

大学人才培养模式的转变和学科技术的发展，让许多大学在培养人才时越来越重视学生实践动手能力和创新能力的培养[1]。《仪器分析》课程在理工科和医药类高等院校的教学设置中是一门具有实践性的重要基础和专业课程。《仪器分析》课程是研究运用现代科学理论和实验技术来分离识别与测定物质的组成、种类、成分含量及化学形态的学科。教学中涉及到光学分析、电化学分析、色谱分离等分离分析技术，汇集了化学、物理学、数学、电子学、计算机科学等多学科的知识和最新成果；且各种仪器分析方法具有相对独立的原理和理论基础，各章节之间内容联系较少，因而课程体系十分庞杂。绝大部分学生在学习该课程时并未见过这些真正的大型仪器，有很多甚至连名字都没听过，因此在学习起来会有相当的困难。如何合理安排《仪器分析》课程的教学内容，培养学生的学习兴趣，让学生打下坚实的学科基础，成为教师教学的一个重要目的。下面笔者通过多年授课中的一些经验对课程的教学提出一些改进的方法。

1 《仪器分析》课程体系的构建

《仪器分析》课程有别于其它的化学理论课程，它是化学、物理、电子等多门学科交叉渗透，相互关联的综合性学科，具有发展性和前沿性的特点，同时具有理论深、实践强、更新快的特点，课程体系中包含理论教学和实践教学两部分组成。

在化学化工类学科专业中，《仪器分析》理论教学部分通常包括电化学、色谱分析、光化学分析等几个部分，在教学内容上由于各个高校实验仪器资源的区别，可能会涉及到气相色谱、液相色谱、红外、紫外、极谱伏安分析、原子吸收光谱、原子发射光谱等。但无论哪所高校，在课程内容上一定会保障学生掌握主要的、常用的分析仪器的原理、方法、性能、操作、应用等基本知识。但由于学时的原因，肯定不能面面俱到，只能对相关重点内容进行讲授，使之与该门课的实验课程体系形成互补。

《仪器分析》实验教学部分是配合理论教学课程[2,3]，通过对相关大型仪器的讲解和使用，进一步深入了解各类分析仪器的组成、原理和相关概念，并学会相关的仪器操作方法及实验数据处理，了解仪器的应用范围。《仪器分析》实验的种类繁多，通常各个高校会根据自身资源选择开设实验的个数和类型。通过仪器分析实验课程达到巩固所学理论知识，培养学生发现、分析、解决问题的能力及良好的科学实验素养，为学生继续从事相关高层次科学研究工作奠定良好的基础。

2 存在的问题

多年来的教学工作，笔者发现，在《仪器分析》理论课程教学中存在一些问题，使得部分学生在学习时对该课程不感兴趣，没有意识到仪器分析对今后从事化学工作和化学相关工作的重要性，以及对毕业论文和科研工作的重要性。在《仪器分析》实验课上，同样也存在着部分学生走马观花，做完实验就走，做了等于没做等一系列问题。下面就这些问题进行一一阐述。

2.1 理论课程内容多，课时少

《仪器分析》课程包括的分析方法众多，内容非常繁杂，各种仪器的知识中都可能涉及到物理学、电子学、计算机科学等其它学科的最新成果。例如原子吸收光谱、原子发射光谱、色谱、极谱等分析方法，虽然这些方法的名称只有微小的差别，但仪器的工作原理、使用方法、应用却完全不同，都需要教师讲解清楚，这些都需要用一定的课时来完成。高校《仪器分析》课程所给学时量一般仅有24学时或36学时，要在这么短时间让学生接受这些仪器分析方法，对于从未接触过大型仪器的学生来讲要完全理解教师所讲内容肯定是有一定难度的。

2.2 教材内容更新落后

随着各行业技术的飞速发展，分析仪器的发展也是日新月异，仪器的更新周期也越来越短，目前《仪器分析》教材更新的速度远远跟不上仪器更新的速度。所以教师在选材和讲解上需要花更多的时间和精力进行筛选，选出更适合学生的课堂内容进行讲授，真正做到因材施教。

2.3 仪器设备与学生数量的比例问题

在《仪器分析》实验课程中也存在着非常突出的问题就是仪器设备与学生之间的问题[4]。一方面，多数高校仪器分析实验中都不同程度存在着仪器设备数量不足、仪器更新速度太慢、维修经费不足、维修不及时等问题。另一方面，每次做实验的学生人数相对仪器数量来讲是过多的。由于一般的大型仪器价格都比较昂贵，因此每所学校在仪器购置数量上不会太多。一般高校中，《仪器分析》实验课通常是少则3～4个学生一起使用一台仪器完成同一个实验，多则可能7～8个学生共用一台仪器。在这种情况下，学生独立使用和操作仪器的时间相对于基础实验要少很多，更有不少同学会出现“打酱油”的情况，结果是做没做实验都一样。

2.4 对实验课的认识程度不深

由于上述种种情况的影响，加之大学生在本科生阶段没有什么科研任务，需要独立完成的研究任务几乎为零，因此，不少学生认为这些仪器分析实验根本没什么用处，从根本上放弃了对实验的兴趣。实验课前不预习，老师讲时不仔细听讲，实验时草草完成实验，有的则连实验都没有自己动手做过，基本做不到对各种仪器的了解、熟悉和掌握。

3 教学中的几点建议

3.1 激发兴趣，增强自学能力

教学内容多与课时少的问题是多数高校《仪器分析》课程客观存在的矛盾，通过单纯的想增加课时来解决这一问题可能性不大。激发学生兴趣，提高学生学习效率应该是可行的。目前很多学生学习经常是被动的，教师讲什么就听什么，没有经过脑子想，学习效率低。多年的教学经验发现，在讲每一种大型仪器时可以先讲出一些生动的例子，一下抓住学生想学习这个东西的愿望。例如，在讲红外与核磁共振章节时，我首先给同学们讲解反恐的一些检查手段，同时结合自己的科研课题中制备荧光传感薄膜的材料就可以用于反恐检测,而这些材料的表征其实就依赖于红外、紫外、核磁等这些很常见的手段。这样学生一下子觉得这些仪器好像也没有看起来那么“高大上”，反而会有一种觉得它们还是很接地气的，起到事半功倍的效果。

3.2 增加课堂讨论教学，启发思路

在理论教学中大部分教师都是在课堂上采取满堂灌的方式将知识点告知学生，虽然这样能按计划按时地将教学任务完成，但往往收到的效果并不理想。学生课下不及时看笔记和书本，很快就会将老师所讲的内容忘记。适当采用启发式、讨论式的教学模式能将教师由“填鸭人”变为学生的指导者，将学生那入学习的主体，变被动参与为主动参与。例如，在讲授色谱理论基础时，影响物质在色谱柱中的滞留行为，固定相、流动相、温度等各种因素的变化到底怎样影响物质，让学生参与分析，让学生将他们对知识的理解讲出来，教师来倾听，不仅可以及时纠正学生爱犯的错误，也让学生对知识点的记忆更深刻了。

3.3 实验预约制度的实施

在我国影响仪器分析实验课程质量的一个重要原因也是课时不足。在西方国家如美国，一个实验为8学时[5]，而我国仅有3～4学时，因此实验前处理及数据后处理很多被剥离。加之仪器少，学生人数多，学生根本不可能真正体会到实验开设的目的性。因此，允许延长实验室开放时间尤为重要。在仪器分析实验室建立一个实验预约平台，学生在听完教师讲解之后，可以根据自己的时间安排预约一个时间段完成整个实验。在时间充裕的情况下，学生可以反复不断地摸索仪器，达到对仪器真正的认识。

3.4 操作视频上传得分制

建立预约实验制度后，另一个好处是能公正地给出学生一个实验的分数。常规的实验教学条件中，三四个、五六个人在一个实验小组做实验，教师很难分清谁做的好，谁做的差，给分也只能凭印象，很难做到真正公平。预约制的实施，每个同学都将独立完成实验，那么教师讲如何知道学生实验的过程及结果呢？学生可以将自己实验的视频及实验数据上传给教师，教师通过视频及每个人的数据结果给出一个相对公平的分数。

4 结 语

改善教学质量，优化教学结构，应从本校本单位的实际软硬件条件出发，从教学管理入手，将教学和科研有机结合在一起，使学生在科研中发现问题，从发现的问题促进新一轮的学习。只有不断更新观念，完善《仪器分析》课程的教学体系和考核方法，才能不断提升教学质量，促进学生全面发展。

[1] 李满秀,赵二劳,张海容,等.仪器分析研究型开放实验的创新与实践[J].大学化学,2007,12(6): 28-30.

[2] 范润珍.大学仪器分析实验教学模式探析[J].广州化工, 2015,43(4):181-183.

[3] 张坤,徐静,尹洪宗,等.提高仪器分析实验课教学质量的几点措施[J].高校实验室研究工作, 2014,4(2):112-114.

[4] 蔡向忠, 王秀红,李银生.改革仪器分析实验教学培养学生创新能力[J].实验室研究与探索, 2014, 33(1):168-170.

[5] 张静,刘芬芬,龚波林.基于中美两所大学仪器分析实验课程比较的思考[J].实验技术与管理,2012,29(8):175-177.

Discussion on the Teaching Reform in Instrumental Analysis*

JIANGLin-ling

(College of Chemistry and Environmental Engineering, Yangtze University, Hubei Jingzhou 434023, China)

With the development of electronics, physics and computer science, etc,InstrumentalAnalysisis developing rapidly as a result of professional basic course of chemistry related major in College. The current teaching mode and teaching methods of instrument analysis were summarized，and the characteristics of this course such as theoretical abstraction, wide content and update speed were analyzed. Concrete measure to stimulate the students’ interest was discussed and proposed. The new teaching mode and teaching methods were put forward in order to improve the teaching effect and teaching quality ofInstrumentAnalysisand the students’ professional quality and practical ability.

InstrumentalAnalysis; teaching mode; teaching quality

长江大学博士科研启动基金(801090010117)。

蒋林玲(1974-)，女，副教授，主要研究方向荧光探针的合成及性质研究。

O657

A

1001-9677(2016)020-0176-02