仪器分析实验教学改革探析

高爱环， 刘 玲

（肇庆学院 化学化工学院，广东 肇庆 526061）

0 引言

仪器分析实验是肇庆学院化学、食品工程、制药工程、环境工程等专业的专业基础课仪器分析的实践教学环节.该教学环节理论联系实际，既是对仪器分析基础理论知识的检验、巩固和提高，也是培养学生动手能力和创新能力的最佳途径之一.仪器分析实验对优化学生的综合素质和科研能力，以及提高实验教学效果等方面都将起到重要的作用[1－2].

1 仪器分析实验教学存在的问题

随着学校办学规模的不断扩大，仪器分析实验教学中逐渐暴露出许多问题,具体体现在如下几个方面:

1)实验设备少，学生自主操作受到限制.仪器分析实验涉及的诸多仪器，如色谱仪、紫外分光光度仪、原子吸收分光光度计等，多属精密贵重的大型分析仪器，每个教学单位所配置的台套数有限.由于学生人数多，加之实验课学时偏少、仪器操作复杂等原因，学生没有独立操作的可能性和重复实验的机会，这极大地限制了对其动手能力的培养.

2）教学方法单一，学生思维的积极性受到抑制.实验课教学的传统模式是“教师讲解实验＋学生操作”.由于受仪器数量及课时限制，上实验课时教师除了详细讲解实验相关问题外，往往还提前为实验的相关环节做好准备，学生仅是被动且机械地按照实验步骤去完成实验.此外，实验时大多会将几个人甚至是10多人分为一组，每组中除了动手能力较强的个别学生能主动进行操作，多数学生并未实施实际操作.在这种实验模式下，学生缺乏独立的思考和集体讨论，思维的积极性受到抑制，对实验涉及的相关知识并未能真正了解和掌握，从而最终导致学生对实验缺乏兴趣.

3)教学内容陈旧，不能与时俱进.由于大型仪器更新速度较慢，故学院所开设的教学实验往往是最能体现仪器分析方法基本概念和基础理论的经典内容.这些实验虽然理论上成熟，但内容较为陈旧，与现实应用脱节，不适应现代仪器分析的要求.而由于缺乏与专业的有机结合，各专业的实验教学内容均相同，因而难以凸显专业特色.此外，实验内容多为验证性实验，学生在实验过程中依赖性较强，缺乏主导性和设计性.

4)学生课前预习不充分，在实验中缺乏主动性.仪器分析实验均采用精密仪器，学生上课前对一些仪器不仅没见过，有的甚至从未听说过.他们只能对着书本进行实验预习，对复杂的仪器结构、原理及操作方法等缺少感性认识，有纸上谈兵之感.从另一方面来说，仪器分析实验是理论课的辅助课程，学生对其重视程度不够，有时处于一种应付状态，学习的积极性和主动性有待提高.

国务院明确指出，高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力.当今社会对具有创新能力和实践能力人才的需求日趋旺盛，为此，我们必须探索行之有效的仪器分析实验教学方法，采取积极的对策，努力提高仪器分析课程的教学效果[3－5].

2 改革措施

2.1 采用以“学生为中心”的教学新模式

针对实验仪器短缺和教学模式单一的现实情况，肇庆学院化学化工学院仪器分析实验教学团队，将各种大型分析仪器的结构、组成及操作技能完整拍摄下来，利用多媒体在学生进行实验之前播放给其观看，使学生对仪器的分析原理、构造、使用方法以及注意事项等有初步的了解.这种方式有效提高了学生进入实验室操作的工作效率，减少了学生在实验中操作错误及对仪器造成不必要损坏的概率；同时，也降低了实验教师的工作强度，有助于提高教学质量.

除了拍摄仪器分析实验教学录像外，本教学团队还建立了仪器分析实验教学网站，将仪器分析实验的教学大纲、教学内容、师资队伍、仪器概况、教学录像等在网站上向学生开放.这给学生进行实验课的预习提供了良好的学习平台，使学生能在实验前有针对性地学习理论基础知识，熟悉分析仪器的基本构造、工作流程、工作原理和仪器的基本操作方法，为其进入实验室进行实际操作奠定了基础.在仪器分析实验教学网站上开辟的“教学论坛”，是学生和教师进行交流的重要而有效的渠道.师生可在论坛中对理论学习、实验操作、实验现象及数据处理等环节中出现的问题进行讨论，这种讨论不仅可以让学生加深对仪器分析实验的了解，还可以深化其对理论知识的理解.

2.2 合理规划课程，更新实验内容

以往的实验教学内容大多为验证性实验，不利于对学生创新能力的培养.本教学团队本着突出专业特色，培养具有创新素质的应用型人才的原则，对教学内容进行了改革和更新.更新后的实验内容侧重于应用性，减少了验证性实验，适当增加了一些应用性实验项目，同时还将实验内容与专业紧密联系起来.以高效液相色谱实验为例，针对化学（精细化工）、食品工程、制药工程、环境工程等不同专业，开设的实验分别为“香水成分分析”、“水果中维生素C分析”、“中药有效成分分析”和“水中四乙基铅的测定”.这些实验既与专业相关，同时又贴近生活，有效地激发了学生的学习热情和求知欲，提高了其学习的主动性与积极性.

我们在教学内容中还引入了综合性实验，将此类实验开设成研究性、设计性实验，引导学生调研并查阅资料，设计实验内容和过程.通过这些方法充分调动学生学习实验课的兴趣和积极性，努力培养学生的动手能力、创新能力及综合运用所学知识的能力.例如：我们将化学（精细化工）专业开设的“防晒霜的制备”实验，拓展为“天然防晒霜的制备及防晒性能测试”综合实验.学生首先选择含防晒成分的天然植物，利用萃取法或蒸馏法提取出天然防晒剂，采用气质联用、紫外－可见分光光度计检测提取物的性能；然后以提取物为有效成分，与其他化妆品原料配制出天然防晒霜；最后，利用紫外－可见分光光度计对防晒霜的防晒性能进行测试分析.综合性实验要求学生在查阅相关文献资料的基础上写出实验方案，经教师审阅认定可行后方可进行实验.这种形式调动了学生学习的积极主动性，强化了学生独立查阅文献和确定实验方法的能力，培养了他们综合运用知识进行探索和创新的能力.教师还可指导学生将实验方法、过程、结果与讨论撰写成小论文，为学生日后撰写毕业论文（设计）打下一定的基础.

2.3 建立新的仪器分析实验考核体系

传统的考核制度以出勤、操作和实验报告为主要依据.改革后建立的新考核体系，将预习、操作、课堂提问、数据处理与分析、考试和学习态度等均纳入其中，将实验过程与结论相结合，对学生的实验成绩进行综合评定，以客观、准确的考核体系真实地评价学生的综合技能.实验成绩中各部分所占权重如下：预习占20%，实验操作占20%，实验报告占30%，考试占20%，出勤情况占10%.新考核体系强调实验预习的重要性，而教学团队开发的实验教学录像和实验教学网站，也为学生提供了深入预习实验的可能性，增强了其预习实验的主动性，从而很好地促进了他们对实验的理解，激发了其动手操作的兴趣，提高了其实际操作能力.

3 结语

在深入探析仪器分析实验教学现状的基础上，化学化工学院仪器分析实验教学团队对教学进行了改革，其主要方法和途径如下：通过引入教学录像和网络教学等手段，实现了教学模式多样化，将传统的“以教师为中心”的教学方式，转变为“以学生为中心”的教学方式；通过对课程的合理规划和更新实验内容，将实验与专业紧密联系起来，激发了学生的学习热情和求知欲，培养了学生综合运用知识和进行探索与创新的能力；新的课程考核体系的建立，有效激励了学生学习的积极性与主动性，并为教师客观真实地评价学生的综合技能提供了指导和依据.总之，仪器分析实验改革从多方位激发了学生的兴趣，促进了学生对理论知识的理解，开拓了学生的视野，提高了其分析问题和解决问题的能力，为培养创新型和应用型人才发挥了重要作用.

[1]陈双华.浅谈仪器分析实验教学与应用型人才的培养[J].中医药管理杂志,2011,19(7):686-687.

[2]范柳萍.基于创新型人才培养模式的仪器分析实验教学改革与实践[J].经营管理者,2011,21:298.

[3]屈颖娟.仪器分析实验教学中渗透创新教育初探[J].价值工程,2011,17:248.

[4]杜甫佑,阮贵华,李建平,等.以仪器分析教学改革为契机,培养学生创新能力[J].广州化工,2011,39(3):177-178.

[5]夏静芬,唐力,叶汉侠.以应用型人才培养为导向的仪器分析教学模式改革探索[J].高等理科教育,2012(2):156-158.