食品科学与工程专业《仪器分析实验》教学改革研究

陈尚龙 巫永华 李 超

徐州工程学院食品工程学院，江苏 徐州 221111

食品科学与工程专业《仪器分析实验》教学改革研究

陈尚龙 巫永华 李 超

徐州工程学院食品工程学院，江苏 徐州 221111

仪器分析是根据被测物质的物理或物理化学性质来分析物质的成分及其含量的分析方法，随着科学技术的快速发展，快速准确的新设备不断涌现，使得仪器分析成为了分析化学最重要的分支，在食品、生物、化工、环境等领域的作用尤其重要[1,2]。仪器分析实验是仪器分析的重要组成部分，也是一门实践性和实用性很强的学科，已成为我校食品科学与工程专业一门独立设课的专业基础实验课。如何更好地利用这一实验课来培养和提高学生分析问题和解决问题的能力、使其成为高素质应用型人才，是我校教育工作者一直研究的课题。笔者和同事通过多年的仪器分析实验教学，针对教学中存在的问题，进行了一些探索和改革。

1 仪器分析实验教学中存在的不足

传统实验教学模式都是老师设计实验，讲解实验内容，学生按照老师要求机械地完成实验步骤，被动应付，兴趣不高，缺乏对学生综合素质的培养[3]。这些在仪器分析实验教学中尤表现为突出，仪器分析实验在教学中存在着许多不足。

1.1 仪器设备数量不足

由于资金不足和设备价格较高，导致部分大型仪器设备数量相对偏少，而学生数量较多，不可能有那么多学时让每一个学生都亲自上机操作，使得学生动手机会较少，很难在规定的学时内掌握这些大型设备的使用方法。

1.2 学生的重视度不够

由于大多数学生认为实验课是理论课的附属部分，况且一般都是考查，并不单独考试，所以学习的积极性不高，重视程度不够。

1.3 预习质量不高

随着科学的进步，仪器设备的自动化程度和价格越来越高，内部机构越来越集成化、封闭化，导致学生对价格比较昂贵的精密仪器具有一定的神秘感和恐惧感。按照传统教学模式，学生在实验前，只能通过实验教材进行预习，而很难对所涉及的仪器设备有一定的直观认识，这样会导致学生对仪器设备的结构、原理以及操作方法等一片茫然，甚至相互抄袭，应付差事，预习质量不高[3]。

1.4 缺少设计性实验

实验教学内容单一，以验证性实验为主，缺少设计性和综合性实验，不能有效地培养学生做实验的兴趣，很难发挥学生实验时的主观能动性，导致学生发现问题，主动解决问题的能力差[4,5]。

1.5 教材通用性不强

由于各学校、各学院所拥有的仪器设备厂家和型号很难保证相同，类型相同而厂家或型号不同的仪器设备操作步骤也会有一定的差别，这就导致没有一本完全符合我校的仪器分析实验课教材。随着科学技术的快速发展，更快更准确的新设备不断涌现，这样常常导致教材上介绍的与实际教学中所用的仪器设备型号脱节，进而影响学生预习的效果[6]。

2 仪器分析实验教学的改革措施

2.1 根据现有仪器设备，合理安排教学内容和教学时间

在仪器分析实验课上所用的仪器一般价格比较昂贵，导致仪器设备数量有限，不同院校拥有的仪器设备的种类、数量、型号参差不齐，因此能够开设的实验内容、实验个数都不一样，根据我校的具体情况，我们教学组编写了一本符合我院实际情况的仪器分析实验教材。

在教学内容上，保留了一些经典、成熟的内容。同时，与实际应用密切联系，根据当前社会热点，与时俱进，适当增加或修改一些实验项目。比如，当前社会比较关注食品安全问题，在液相色谱实验中，开设了牛奶中三氯氰胺的检测；在原子吸收实验中，将牛奶中铜含量测定修改为胶囊中铬含量测定。

在教学时间上，根据现有仪器设备数量，对仪器设备数量较少的实验项目，适当增加学时并减少每批人数；而对于仪器设备数量较多的实验项目，适当增加每批人数。比如，在液相色谱、气相色谱实验中，由于设备台数有限（各有两台），将首次使用该设备的实验项目学时增加至3学时，每批人数减少至12人；在电位分析实验中，由于设备数量充足，每批人数增加至20人。

让每一个学生都有机会亲手操作设备，掌握设备的使用方法，同时了解仪器分析的应用范围，真正调动了学习积极性，培养了学习兴趣，提高了解决实际问题的能力。

2.2 强调课前预习，确保预习质量

为了提高预习质量，要求老师指导学生进行课前预习。首先，我们从直观入手，在每一批学生完成上一个实验后，由我们统一带领这批学生去下一个实验项目所涉及的设备房间进行参观，让学生零距离地观察设备，同时我们会充分利用这段时间给学生简单地介绍设备的结构和操作，并提出预习要求。其次，我们通过互联网，将编辑好的视频或图片教程发至公共邮箱，让每一位学生都可以通过邮箱获得这些较为直观的教程，便于他们了解设备的结构及操作方法和注意事项。最后，再预习本次实验内容，这样学生就更容易理解实验目的，确保了预习质量。

2.3 增加设计性实验，建设开放性实验室

现阶段，我院食品科学与工程专业的仪器分析实验课已经增加两个综合设计性实验项目，随着教学条件的不断完善，综合设计性实验项目数量还会增加。综合设计性实验项目通常是指导老师给出多个题目，学生根据意愿选择其中一个，选择相同实验项目的学生可以自愿组成实验小组，通过自己查阅文献资料和小组讨论，确定实验方法，通常理论上可行的方法不止一个，然后再根据实验室实际能提供的仪器设备以及这些方法的优缺点，确定最终的实验方法，设计实验路线和具体的实验步骤，最后在指导老师的协助下完成整个实验过程，这样有利于提高学习主动性、也有利于培养创新力。

我院开放性实验室正在建设之中，现阶段已经完成门禁系统的建设，实验室对跟着老师做课题和做毕业设计的学生已经做到完全开放，但对其他学生还没有做到完全开放，这是因为实验室大型仪器设备价格昂贵，若对其他学生也完全开放，则需要专职老师全程陪护，以防学生操作不当，导致仪器设备损坏，造成不必要的经济损失和影响实验的正常开出。开放实验室可以更好地让学生熟悉实验仪器，根据自己的意愿选择实验内容、设计实验方案，可以更好地培养学生独立思考的能力，激发学生的求知欲，有利于培养学生的动手能力和创造思维能力。随着我院实验室的不断建设和完善，实验室的开放范围会越来越广，实验条件也会越来越好。

2.4 完善仪器分析实验考核制度，加强学生的重视程度

作为一所应用型本科院校，我校尤其重视实验教学。对于食品科学与工程专业的仪器分析实验课，已经成为一门与理论课并重的必修课程，而不仅仅是理论课的附属部分。现阶段，仪器分析实验课的成绩由三部分构成，即技能操作成绩占40%，实验报告成绩和期末笔试成绩各占30%。技能操作成绩主要考查学生在实验过程中对仪器设备的操作是否规范以及对其掌握的程度；实验报告成绩主要包括四个方面，即实验预习、书写、数据处理和思考题的作答；期末考试是以实验项目为基础，考查学生对各种仪器设备的操作和注意事项，这样既能考核学生，又能促使他们把整个操作再温习一遍，以考代学，有效提高了学生的学习积极性和学习效率。

3 结语

对于食品科学与工程专业的仪器分析实验课的改革还在不断进行中，改革的目的不仅要培养学生的动手能力，更重要的是培养学生解决实际问题的能力。我们只有与时俱进，不断地积累教学经验，积极创新，调动学生的积极性和主动性，提高实验教学质量，才能达到教学改革的目的。

[1]宋健, 史晓敏. 《仪器分析》课程教学改革的探索[J]. 科技资讯, 2011, (9): 196-198.

[2]李金淑, 张琳霞, 周珊珊. 仪器分析课程教学改革探索[J]. 中央民族大学学报:自然科学版, 2010, 19(3): 90～93.

[3]王焕英. 仪器分析实验教学改革研究[J].衡水学院学报, 2011, 13(1): 79～84.

[4]顾斌, 黄余改, 方夏. 仪器分析实验教学改革探究[J]. 江苏教育学院学报:自然科学版, 2011, 27(2): 66～67.

[5]徐小艳. 食品质量与安全专业《仪器分析实验》教学改革初探[J]. 中国科教创新导刊, 2010, (2): 49.

[6]潘自红, 陈丽华, 刘巧茹. 普通高校仪器分析实验教学改革探索[J]. 广东化工, 2011, 38(1): 199～223.

Study on Teaching Reform of Instrumental Analysis Experiment for Food Science and Engineering Major

Chen Shanglong Wu Yonghua Li Chao
College of Food Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221111, China

针对当前食品科学与工程专业仪器分析实验课教学的现状，指出教学过程中普遍存在的问题，结合仪器分析实验课教学的实践探索，阐述了该课程改革所取得的初步成果以及将来改革的思路和设想，以培养更为出色的应用型人才。

食品科学与工程；仪器分析实验；教学改革

According to teaching current situation of instrumental analysis experiment for food science and engineering major, some common problems in the teaching process were put forward in this paper. On the basis of the teaching practice and exploration of instrument analysis experiment, preliminary results and the basic ideas and plans of teaching reform were stated to cultivate better applied talents.

food science and engineering；instrumental analysis experiment；teaching reform

G642.0

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.14.103

陈尚龙(1982—)，男，助理实验师，硕士，研究方向为食品分析。