《仪器分析》实验教学现在与改革探讨

摘 要 该文针对我校仪器分析实验教学现状，对仪器分析实验教学模式改革进行了探讨，通过对我院仪器分析实验现状的分析，从改变仪器分析实验教学模式，引入开放式实验教学理念、培养学生的实验兴趣，提高学生动手能力、改革评分标准、开展实验技能大赛、增加实训和毕业论文中大型仪器的使用率等方面进行改革，取得了一定的成效。

关键词 仪器分析 实验教学模式 实验教学的改革

中图分类号：G642 文献标识码：A

《仪器分析》课程是化学化工生物食品类专业本科生必修的一门专业基础课程，是以检测物质的物理和物理化学性质为基础而建立起来的一种分析方法，由于这类方法需要使用较特殊的仪器，因而称之为“仪器分析”。实验教学是独立学院应用型人才培养的主要环节，仪器分析实验的教学目的是使独立学院学生了解和初步掌握一些现代化大型仪器的使用，培养学生良好的实验素养，注重理论联系实际，提高学生分析和解决实际问题的能力，从而提高学生的创新能力。

为了适应社会对高素质创新型人才的需求，提高实验教学的效果，我院在仪器分析实验教学改革方面做了一些尝试。

1仪器分析实验教学的特点与存在的问题

1.1实验仪器数量有限

我院仪器分析实验教学所涉及到的分析仪器主要包括紫外可见分光光度計、原子吸收光谱仪（火焰和石墨炉）、红外光谱仪、酸度计、电位滴定计、气相色谱仪仪、高效液相色谱仪。因大部分仪器价格昂贵，除了紫外可见分光光度计和酸度计台数较多，可提供学生自己动手操作，其余仪器都只有一台，所以每次都是以“教师演示，学生观摩”的方式进行，学生基本没有机会直接接触仪器。由于一次性人太多，对于那些学习积极性不高的学生，可能连仪器的基本结构都没掌握，导致实验结束后，只有少数前排的学生大概掌握了基本操作，实验效果非常差。

1.2实验教学内容没有及时更新

学院所开设的实验多为基础验证性实验，随着科学技术的发展，仪器分析设备也在不断更新，分析速度快，检出限越来越低，灵敏度越来越高，仪器设备自动化程度越来越高，学生可能看到的只是指导老师在电脑上点击几个键就能完成实验，觉得实验非常简单，很难真正掌握各种仪器的结构及原理，导致实验教学与理论教学脱节严重，更不能激发学生的创新拓展能力。

1.3实验指导老师人员的匮乏

我院从事仪器分析方面的老师严重不足，不仅实验场地有限，能将所有仪器都能精通的老师很少，有些实验指导教师的相关仪器操作经验不是很熟练，特别是当大型仪器出现问题尤其是小问题时不能够及时解决，只能求救工程师，耽误学生时间，极大地影响了实验教学效果。

2改进措施

2.1改变仪器分析实验教学模式，引入开放式实验教学理念

我们以原子吸收分光光度法为例，原子吸收分光光度法主要测金属元素，灵敏度非常高，让学生自由选择所测的金属元素和所测的样品，和老师商量具体实验时间和方案。学生的积极性很高，有的选择用火焰原子测蔬菜水果中的铁，有的测大米中的锌，有的用石墨炉测水质的重金属铅，有的测土壤中的铬和镉。为了使实验能顺利进行，学生通常会查阅大量相关资料。他们从采样开始就非常积极认真，为了保证所采样品的代表性，他们随机到多处采样，把采来的样品认真处理，然后学习仪器的操作，摸索实验条件，学会更换空心阴极灯和石墨管，学会电脑软件的操作。配制合适的标准溶液，检测样品，对实验数据进行处理及分析讨论，大多能得到较好的实验数据。实验过程中出现的小问题在老师的指导下自己解决。整个实验全是学生自己设计实验方案，独立进行实验操作完成，老师只在旁边指导。学生之间分工明确，配合默契，不仅学好了专业知识，体现学生的主体地位，还提高了团队的合作精神。

2.2培养学生的实验兴趣，提高学生动手能力，我们以气相色谱分析为例

气相色谱法是以气体为流动相，在各种不同的色谱柱上混合组分进行分离分析的一种高效检测方法。因为在检测之前，开仪器和走基线需要一段时间，利用这段时间，指导老师把实验的原理和操作对着仪器再讲一遍，让学生有比较直观的认识，比如色谱柱原来是螺旋形的而不是柱状直型的等。然后讲检测器的时候，选取一些贴近生活及实际的热点话题，比如目前国家对环境治理保护（金山银山不如绿水青山），食品安全（三聚氰胺、苏丹红等），农药残留（有机磷杀虫剂）等问题，激发学生的兴趣和求知欲望，让学生理解检测什么物质选择合适的检测器。在摸索好色谱条件后，让学生根据课堂所学的理论知识自己先估计出峰时间和出峰大小。然后提出相关问题，让学生思考，在思考的过程中等待实验结果，得到了预期的结果学生往往很兴奋。

2.3改革评分标准，以可见分光光度法为例

因为这种仪器比较多，两个学生一组，该实验比较简单，一般两节课就能完成实验的全过程，在实验进行中，就需要老师注意每一组的规范操作，原理的掌握，仪器的熟练程度，最后数据的正确性，需要当场完成实验报告，当场给每个人打分，严禁抄袭和随意更改实验数据。实验分数除了实验报告的撰写，中途的操作过程，实验态度都应纳入评分（下转第63页） （上接第58页）细则。

2.4开展实验技能大赛

实验技能大赛不仅可以激发学生的创新意识，而且还有利于提高学生综合能力的提高。我院组织学生参加每两年举办一次的湖北省大学生化学实验竞赛，院里通过初赛，选拔一批理论和实验俱佳，并且有兴趣的学生参与培训，将以前所做过的实验，所用到的仪器重新独立操作完成。与武汉大学、华中科技大学等国内知名高校的学生同台竞技，在我们老师悉心指导下，我院参赛者每次竞赛中都有学生获一二三等奖。学科竞赛有利于激发学生学习兴趣，每次获奖都能带动下一届学生的学习热情。

2.5增加实训和毕业论文中大型仪器的使用率

以往毕业学生到相关企业实习一段时间，企业里可能只有某一两种仪器，而且企业指导人员毕竟不是专业的老师，在教学方面比较欠缺，加之学生比较分散，不便于管理和学习。我院在学生毕业前通过实训，把以前所学的仪器重新再全部熟练一遍，然后根据实际情况，毕业论文的选题尽量用到大型仪器，便于将来就业能够得心应手，符合应用型本科人才培养模式。

3结语

我院通过以上对仪器分析实验教学改革的探索，在新型应用型人才培养模式下，学生使用仪器频率和掌握仪器操作的能力方面得到大幅度提高，从以前害怕使用，害怕用坏大型仪器到现在自主积极使用，学生学习主动性和效率得到明显提升。同时，学生还能够自己设计实验，培养了学生创新能力和综合素养， 增强了他们的就业竞争力，学生就业后也得到了用人单位的好评。

作者简介：张丛兰（1975—至今）湖北大学知行学院生物与化学工程系讲师。

参考文献

[1] 孔祥平，曲宝涵，吕海涛等.基于应用型创新人才培养的实验教学模式研究[J].大学化学，2016，31（07）：24-28.

[2] 孙萍.应用型人才培养模式在仪器分析实验教学中探究[J].广州化工，2017，45（12）：201-202.

[3] 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实验室研究与探索[J].实验室研究与探索，2014（11）：168-171.

[4] 唐仕荣，陈尚龙，苗敬芝.地方本科院校“仪器分析实验”探究型教学模式改革与实践[J]. 实验室科学，2015，18（04）：115-118.

[5] 刘海学，王瑞，王海凤等.《现代仪器分析》实验教学方案设计与实践[J].天津农学院学报，2014，21（02）：62-65.