关于仪器分析实验教学中若干问题的建议

张庆　朱宗强　梁美娜　李艳红

摘要：仪器分析实验是一门很重要的实验必修课，仪器分析理论课和实验课本质一脉相承。本文分析了仪器分析实验课的现状和存在的问题，有针对性地提出了提高仪器分析实验教学质量的具体内容和方式，最后分析了改革后实验教学的优势及不足。

关键词：仪器分析；实验教学；教学改革

中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）50-0276-02

仪器分析自上世纪30年代问世以来，不断丰富的分析化学内涵使分析化学发生了一系列根本性的变化，随着科技的发展和社会的进步，分析化学领域将面临更深刻、更广泛和更激烈的变革。现代分析仪器的更新换代，仪器分析新方法、新技术的不断创新与应用，都是这些变革的重要内容。因此，仪器分析课程在高等院校理工科类课程中所处的地位日趋重要。高等院校为了使自己培养的人才能从容迎接用人单位的挑战，已将仪器分析列为化学类、环境类、生物类等专业学生必修的专业基础必修课。笔者从仪器分析实验课现状和目前存在的问题、今后的教学改革建议三个方面予以阐述。

一、仪器分析实验课程现状

仪器分析实验教学对象一般基础参差不齐，学生自学能力和主动学习的意识较差，从而导致仪器分析的常规实验教学面临新的挑战。为了提高实验室效果，各高校花费巨资购买了很多大型仪器。仪器在分析和检测领域的应用越来越广泛，已经成为检测机构的必备设备。进一步加强实验教学，有利于提高学生的学习兴趣，更有利于学生就业和深造。从长远来看，加强仪器的操作和维护势在必行。

近几年来，秉承培养应用型本科人才的理念，桂林理工大学环境科学与工程学院环境工程中心实验室通过争取中央与地方共建、广西重点实验室建设、环境科学与工程博士学位點建设等多种渠道筹措建设经费2000多万元，用于更新、补充购置仪器设备，使实验设备配置更完备、更合理，功能实验室布局更科学合理，符合本科实验教学改革和创新型人才培养的需要。目前拥有的是电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）、原子吸收分光光度计（AAS）、元素分析仪（EA）、气相色谱质谱联用仪（GC-MS）、离子色谱仪（IC）、气相色谱仪（GC）、高效液相色谱仪（HPLC）等一批现代化仪器设备，10万元以上的仪器设备40多台，合计2000多万元。这些大大地改善了实验室的科研和教学条件。

二、目前存在的问题

1.理论课和实验课脱节严重。仪器分析理论课程原理性强，概念抽象难懂。现有的教材都是以图片形式联系实际问题展开的教学模式，缺乏实际和理论结合的课堂形式，很少给出物理意义或者工程意义上的详细解释。因此抽象的概念和陈旧的教材内容是造成理论与实践不能很好结合的原因之一。学生通过理论课学习一些基本理论，没有见过实物，加之仪器分析理论课程比较枯燥，学生也只是在考试前突击复习，应付考试，未认识到仪器分析的使用价值，从而导致所学仪器分析理论知识未能与其使用有效结合。

2.课前预习不够，听课效果差。首先，每次实验课前充分预习实验内容。明确实验目的和原理，了解所需仪器和药品，把握仪器的操作要领、每一操作步骤的原理和作用，思考每一步骤实验结果的影响大小和是否是实验成功的最关键步骤。因此，每次实验课前要求学生写好预习报告，实验指导教师应认真检查预习报告，并给予指导；其次，实验中要求学生严格按操作规程操作，认真记录原始实验数据和实验现象，指导教师认真检查和监督学生的操作是否规范。

3.大组教学，学生上机时间少。开放式实验教学的效果，从教学的效果及培养学生的创新能力来看是最好的。但实际上，每组学生人数受大型仪器数量的限制，每个学生个体实际上机操作的时间仍然偏少。教与学的互动流于形式，培育学生的学习兴趣更是无从谈起。

4.实验报告不规范，结果和讨论偏少。实验报告普遍存在抄袭实验教材、教师授课课件等现象。由于长期以来的重理论轻实践等问题，实验报告普遍存在抄袭现象，上交上来的实验报告千篇一律，有的实验报告甚至错误都一样，而结果和讨论部分内容偏少，这里面的原因复杂，也是大多数教师在教学实践过程中都会碰到的问题。教师一般是根据学生所撰写的实验报告完整情况来评定实验成绩的，由于实验内容完全一致，指导教师很难在实验报告中考察出学生的学习能力、动手能力、理论知识的应用能力以及提出问题、解决问题的能力。因此实验报告评定的实验成绩不能客观、全面地反映学生的能力。

三、教学改革建议

1.加强基础知识与实验教学的联系。目前，桂林理工大学环境科学与工程学院环境工程中心实验室的大型仪器，完全可以满足本科生教学和研究生仪器分析实验的教学要求。环境类、水利类专业学生都已经开设《仪器分析》课程，《仪器分析》中很多仪器理论和对应的实验项目可同时进行授课，教师授课时可以直接在实验室里面上课，课本上的插图、多媒体教案flash和仪器零部件实物三者同时展现在学生面前，跟单纯的理论授课相比，明显有利于增加学生的感官印象，增强对概念的理解，改善教学效果。

2.增加实验操作，激发学生的学习兴趣。课程间增加仪器设备各部分的实物，有利于掌握理论知识，提高仪器分析实验理论的学习兴趣。现在很多高校教学实验用仪器，但大多数价格昂贵，教学仅限于参观。教学过程中让学生参与到仪器操作过程中去，增强其“体验感”。最后，实验课程中引入虚拟仿真软件的教学，其直观的教学效果，一方面能够增加学生的学习兴趣，另外一方面有利于增强基础薄弱学生的理解能力。

3.将仪器维护经验贯穿到实验教学中。大型仪器在安装调校之后，厂家都会进行现场培训，培训内容包括仪器的基本操作、日常维护和故障诊断排除等内容。在培训期间，仪器管理员应当向现场培训工程师系统深入地学习仪器的操作和维护方法，编写操作手册和日常维护手册，使仪器维护工作制度化，责任落实到人，工作执行到位。同时，可延长仪器使用寿命，提高仪器的使用率，使其更好地为教学科研服务，为社会服务。

4.利用多元化的现代教学手段。由于普通教师讲学生听的课堂模式很难提高学生学习的兴趣，我们可以采用现代教学手段——多媒体教学进行授课，在课堂中插播与课堂内容相关特别是仪器原理的小视频，来提升学生的印象。

5.将大型仪器与科技创新结合。学校在大二、大三阶段开设一些大学生创新创业项目，增加学生的创新能力。开创性课题里面增加相应的仪器分析部分，有助于提高仪器分析的教学效果，更有利于提高仪器的使用价值。同时学生在使用仪器的过程中，使得在实验课上学习到的简单仪器维护知识得到了的实践，这有利于培育出学生浓厚的科学兴趣和动手能力。鼓励实验教师到国内外著名高校深造学习，优化实验教学师资力量。设立特色创新创业实验项目基金，支持创新实验项目立项建设，并建立较为完善的项目管理制度，提升学生的认知能力、实践技能和生产体验。

四、结束语

针对目前仪器分析理论课程和实验教学脱节的现象，教师在教学方法和教学内容上需要不断改进。通过以上几个方面的探索，在讲授仪器分析相关的基本理论知识和实验技能的同时，更注重激发、培养学生的学习兴趣，收到了较好的教学效果。为了使学生能够真正把学习兴趣转化为积极主动的学习源泉，就必须使学生理解和掌握教学内容，这就需要教师在教学过程中不断学习、总结、积累和改进，并综合运用多种教学方法。

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Abstract：The instrument analysis experiment is a very important experimental compulsory course，the instrument analysis theory course and the experiment course are the essential one. This paper analyzes the present situation of instrument analysis experiment and the existing problems，puts forward the concrete to improve the quality of instrument analysis experiment teaching content and ways，and finally analyzes the advantages and disadvantages after the reform of experimental teaching.

Key words：instrumental analysis；the experimental teaching；the teaching reform